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飞秒激光相干合成和位相测量的研究

作　者: 黄文捷
导　师: 张志刚
学　校: 天津大学
专　业: 物理电子学
关键词: 自相关测量相干合成位相控制 SPIDER 小波变换
分类号: TN241
类　型: 硕士论文
年　份: 2007年
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内容摘要

超快激光发展的未来趋势是阿秒激光,近年来脉冲测量的进步和激光器的相干合成技术进一步推动超快光学的发展。本论文主要探讨了通过激光相干合成产生阿秒激光的可能性,讨论了激光器特性参数对相干合成光束的影响。介绍了广泛应用于近周期量级激光位相控制的SPIDER(光谱位相相干直接电场重建法)测量仪的相关的算法和实用软件编制工作。1.基于自相关测量与相干控制的原理结合,数值分析了两个独立激光器合成时,时间同步,载波包络位相,光谱范围,啁啾特性等初始参数对相干合成光束的影响,提出了新的载波包络位相锁定但不同步的合成方法,探讨了通过合成方法产生异于普通激光器的激光输出的物理原理,为相干合成产生阿秒激光其他应用提供了理论研究基础。2.对用于飞秒激光位相测量的SPIDER软件进行了改进,结合原有傅立叶变换滤波算法,加入了基于小波变换滤波算法的位相还原算法,分析了小波滤波的特点,在算法的基础上,开发了基于Visual C++平台的实用可执行程序,介绍了开发的使用软件的参数设置及操作特点,分析了测量参数对还原结果的影响,设置了可选噪声控制,精度要求,及数据文件保存功能,程序具有美观友好的交互界面,进一步提高了位相测量的精度和实用性。

全文目录

中文摘要  3-4
ABSTRACT  4-7
第一章绪论  7-13
  1.1 飞秒发展与特点  7
  1.2 高能量单周期脉冲的研究  7-9
  1.3 激光器相干合成的研究发展  9-10
  1.4 飞秒激光位相测量的发展概况  10-13
第二章飞秒激光相干合成的研究  13-25
  2.1 飞秒脉冲的自相关测量的应用  13-18
    2.1.1 强度自相关的原理  13-14
    2.1.2 飞秒脉冲干涉自相关的原理  14-15
    2.1.3 单脉冲自相关测量  15-16
    2.1.4 激光器的相干合成和位相控制  16-18
  2.2 利用自相关曲线对合成光束的分析  18-24
    2.2.1 时间同步对合成光脉冲的影响  18-19
    2.2.2 载波包络位相及频谱差异对合成光脉冲的影响  19-22
    2.2.3 啁啾特性对相干合成的影响  22-24
  2.3 本章小节  24-25
第三章 SPIDER 测量仪的软件开发  25-39
  3.1 飞秒脉冲的位相测量  25-32
    3.1.1 光谱相干的概念  25-26
    3.1.2 参考光和信号光的相干  26-28
    3.1.3 自参考相干电场重建法（SPIDER）  28-31
    3.1.4 小波变换滤波原理  31-32
  3.2 SPIDER 仪器介绍  32-35
    3.2.1 SPIDER 脉冲位相测量仪的基本结构  33-34
    3.2.2 位相还原算法的基本流程  34-35
  3.3 基于Visual C＋＋平台开发的SPIDER 测量仪的软件  35-38
    3.3.1 软件运行界面  35-38
    3.3.2 还原位相计算中的若干说明  38
  3.4 本章小节  38-39
第四章总结与展望  39-40
发表论文和参加科研情况说明  40-41
致谢  41-42
参考文献  42-43

飞秒激光相干合成和位相测量的研究

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