一、高能飞秒激光光束锯齿光阑截趾整形（论文文献综述）
黄沛[1]（2019）在《周期量级光脉冲的相干控制与合成研究》文中研究表明激光是了解微观世界的关键工具,而超短脉冲激光更是对探索和控制微观领域的分子、原子以及电子的运动意义重大。目前,单路激光器很难将一个倍频程以上的光谱进行很好的色散补偿,使得单路激光器的输出脉宽存在一定极限。使用相干合成技术对不同的光谱分别进行相位以及振幅调控,可以将一个倍频程以上的光谱进行很好的压缩,用以产生周期量级甚至亚飞秒量级的超短脉冲。基于此背景,本论文主要围绕着周期量级脉冲相干合成技术展开,一方面,完善相干合成关键性技术中:超宽超连续光谱的产生、脉冲之间相位的精确调控、脉宽压缩以及测量等实验;另一方面,使用相干合成技术进行高次谐波产生等应用实验研究。论文的主要研究内容与创新性实验成果如下:1、设计并搭建了高能量、周期量级超短脉冲的空芯光纤系统。使用的驱动光源为商用钛宝石激光器（Coherent）,输出参数为单脉冲能量5 mJ、脉宽35 fs、重复频率1kHz、中心波长800 nm。注入到内径400μm,长度1 m的充气空芯光纤中,实验尝试了在真空情况下不同泵浦能量的透过率、氦气以及氖气作为非线性介质的光谱展宽量以及在最优的光谱展宽下压缩测量的脉宽。最终实现了2 mJ、6.7 fs的高能量超短脉冲输出。2、进行了超宽超连续谱产生实验。使用的驱动光源为商用钛宝石激光器（Femtopower Compact Pro CEP）,输出参数为单脉冲能量0.8 mJ、脉宽35 fs、重复频率1kHz、中心波长800 nm。采用了两种产生超宽超连续谱的方案,第一种方案使用内径250μm,长度1 m的充气空芯光纤作为非线性介质,将光谱展宽到400–980 nm,超过一个倍频程。另一种方案使用7片0.1 mm厚的熔融石英片作为非线性介质,将光谱展宽到460–950 nm,同样超过一个倍频程。其中利用充气空芯光纤产生的超宽超连续谱比较平滑,是相干合成实验理想的光源。3、针对载波包络相位（CEP:Carrier-Envelope Phase）对周期量级脉冲的振荡电场结构影响很大,利用f-2f方案将放大脉冲进行了CEP的锁定。锁定结果在光谱仪3 ms积分时间下,CEP抖动均方根小于150 mrad。理论模拟了脉冲之间相对延时对合成脉冲电场形状的影响。并使用两种方案将脉冲之间相对延时进行锁定,第一种为平衡光学互相关（BOC:Balance Optical Cross-correlator）方案,最终相对延时锁定精度小于80 as。另一种是提出的全新方案,利用一套f-2f装置,将得到的光谱干涉图样提取出相对延时与CEP的信息同时进行锁定,相对延时锁定精度小于100 as,CEP锁定精度小于280 mrad,实现了脉冲之间总相位的调控。4、搭建了一套瞬态光栅频率分辨（TG-FROG:Transient-Grating FrequencyResolved Optical Gating）装置来进行脉冲波形的测量,通过此装置可以测量相干合成系统中两束子脉冲之间的延时,测量精度小于0.5 fs,极大的降低了超短脉冲之间相对延时的调节难度。另外测量了相干合成系统子脉冲与合成脉冲的脉宽,得到合成脉冲最优化结果为3.8 fs。5、利用相干合成装置,展开了两束具有不同光谱成分的周期量级脉冲进行高次谐波产生的实验研究。通过调节两束脉冲之间相对延时,与氩气相互作用,最终产生了在高次谐波截止区50-68 eV的连续谱,而单路子脉冲在此区域并没有连续谱产生。使用相干合成系统,调节两束脉冲之间相对延时,得到了不同的高次谐波光谱。
吴云龙[2]（2018）在《艾里光束及其衍生光束传播特性和相互作用研究》文中研究指明自2007年首次理论提出和实验产生后,具有自加速、无衍射、自愈合等奇异特性的艾里光束迅速成为光学领域的研究热点。这三种奇异特性使得艾里光束相比于普通高斯光束在物理学、生物医学、大气科学以及军事等领域具有更为广阔的应用前景。目前,已有研究工作中存在基础性理论研究开展较少、对艾里光束在多种介质中的传播特性以及相互作用规律缺乏系统而深入的分析以及对于艾里光束衍生光束的研究刚刚起步等现实问题。鉴于此,本文以艾里光束为研究对象,采用理论研究和实验验证相结合的方法,开展了艾里光束及其衍生光束传播特性和相互作用规律的研究。1.采用经典的傅里叶分析法,结合艾里函数的特殊性质,完整推导出有限能量条件下用于描述一维艾里光束在自由空间传播特性的波动方程精确解析解。针对普通立方相位膜片在空间上无法有效区分开各级次艾里光束的问题,提出通过加载复合相位膜片来增加各级次艾里光束的空间距离。利用复合相位膜片在实验中得到了单一级次的艾里光束,同时对艾里光束的传播特性进行了研究。结果表明:艾里光束在自由空间传播时具有显着的横向自加速特性、自愈合特性以及无衍射特性,并且可以通过选取加载到空间光调制器上的立方相位膜片的级次数量来控制生成的艾里光束的衰减系数。2.针对传统Twyman-Green干涉法无法动态微调节光路中光程差从而难以获得高亮度、形貌理想的干涉条纹的缺点,提出了一种改进型方法。该方法通过在原光路中的反射镜前、透反镜后增加一个可以二维调节的透镜来对这一问题进行改善。同时,针对人工测量干涉条纹移动距离存在效率低、误差大的缺点,提出了一套由计算机控制完成的干涉条纹采集、检测、预处理、测量的自动程序。针对液晶空间光调制器在非工作波长上会表现出显着的非线性特性且相位调制深度与理论值不符的问题,采用了三种常用的反插值法对光调制器的非线性特性进行校准和补偿。计算结果表明:形状保持分段三次反插值法取得了最好的校准效果,并且该算法计算机执行效率最高。3.对艾里光束的衍生光束——准艾里光束进行了介绍,并分别利用分步傅里叶积分法和液晶空间光调制器对准艾里光束在自由空间的传播特性进行了仿真计算研究和实验研究。结果表明:准艾里光束在传播过程中会演化成两个独立传播的光束,而这两个独立传播的光束的传播方向由初始光场决定。造成准艾里光束传播过程中光束分化的主要原因在于准艾里光束在空间上的非对称分布。另外,研究发现通过自由调节准艾里光束的外侧旁瓣夹角可以实现对准艾里光束传播轨迹的任意控制。但是,准艾里光束相比于传统艾里光束在横向平面内可以实现更大角度的自由偏转是在一定程度上以牺牲光束的无衍射特性为代价的。随后,开展了含有涡旋相位的准艾里光束在自由空间里传播特性的仿真计算和实验研究。结果显示,涡旋相位对于准艾里光束传播特性的影响取决于准艾里光束的初始场分布。对不同参数条件下含有涡旋相位的准艾里光束的一阶矩角半径和二阶矩角半径进行了计算,结果表明:涡旋相位的存在会加速准艾里光束光束中心的漂移,拓扑荷数越大,这种加速作用越明显。而与此同时,涡旋相位对于准艾里光束在传播过程中的光束扩展却几乎不产生影响。4.对艾里光束在线性介质中的传播特性进行了研究。结果表明:当艾里光束在具有梯度折射率的介质中传播时,可以通过对介质参数的调节使艾里光束沿具有任意弯曲度的抛物线轨迹进行传播。其次,对艾里光束在非线性Kerr介质和非线性非局域介质的中的传播特性进行了系统的研究。数值仿真结果显示:受到非线性效应和线性效应的平衡作用,艾里光束在非线性介质中可以以光孤子态的形式进行无衍射传播,并且通过对初始参数的合理选择,可以产生传播状态任意可调且传播路径任意可控的空间光孤子。最后,利用相位屏法对艾里光束在大气湍流介质中的传播特性进行了研究。结果表明:艾里光束的初始横向尺度越大,其受闪烁效应影响越严重。同时,当艾里光束和高斯光束同时在大气湍流中传播时,艾里光束的质心漂移量要明显小于高斯光束,可以认为艾里光束在复杂环境中传播时相比于高斯光束具有更强的抗扰动性。5.对双束艾里光束和双束艾里-高斯光束在非线性Kerr介质中的相互作用规律进行了仿真计算研究,结果表明:艾里光束和艾里-高斯光束在Kerr介质中传播时,都可以通过光束间的相互作用产生呼吸光孤子和光孤子束缚态等传播状态,且这些光孤子态可以通过对入射光束初始参数和介质初始参数的改变而进行调制。但是,艾里-高斯光束通过相互作用形成呼吸光孤子以及光孤子束缚态等状态所需的能量阈值要明显大于艾里光束。另外,在同相不同振幅和反向同振幅的条件下,这两种光束虽然都可以通过相互作用产生呼吸光孤子,但是却难以产生光孤子束缚态。研究还发现,当双束艾里光束及双束艾里-高斯在非线性非局域介质中相互作用时,除了产生沿直线传播的呼吸光孤子和光孤子束缚态之外还可以产生一些特殊的光孤子传播态,例如沿形如正弦轨迹传播的呼吸光孤子以及沿形如三角波轨迹进行传播的振荡呼吸光孤子。同时,具有反相同振幅的双束艾里光束或者双束艾里-高斯光束在非局域介质中通过相互作用还可以产生一种新的光孤子束缚态,即非交叠的光孤子束缚态,该束缚态与传统束缚态相比具有新颖的空间结构。
刘天宇[3]（2014）在《软边光阑在高功率固体激光器中应用的工程化研究》文中研究说明超高斯光束替代高斯光束输出是进一步提高激光器功率输出的关键所在,而软边光阑截趾是获取超高斯光束的有效途径之一。软边光阑受设计方法和加工等因素的影响,在高功率固体激光器应用中至今没有实用化。本论文从软边光阑获取超高斯光束的衍射机理着手研究,给出了锯齿和盲点玻璃两种软边光阑系统的设计方法和加工手段,通过典型案例验证了设计方法的正确性和加工手段的有效性。论文以菲涅尔衍射理论为基础,建立了激光通过锯齿软边光阑结合空间滤波器的衍射传输模型,通过数值计算讨论了不同锯齿软边光阑参数对输出光束的影响；在此基础上,给出了锯齿软边光阑系统地设计方法和典型设计案例,利用光纤激光器加工紫铜材料,实现了所设计锯齿软边光阑的加工,并在北京镭宝公司的SGR-Extra进行了锯齿软边光阑获取超高斯光束的衍射实验,结果与设计要求吻合较好,达到预期的设计目标。同样以软边光阑的标量衍射理论为基础,论文还给出了盲点玻璃软边光阑的设计方法,并引入了激光内雕的加工方法,实现了论文所给典型设计案例的加工,在北京镭宝公司的Nimma、Vlite系列激光器中的应用结果表明：利用了激光内雕法加工的盲点玻璃软边光阑具有能使强心减弱、甚至消失,衍射调制环减弱,光斑整体更均匀,且长期可靠工作的特点：在Vlite系列激光器中的应用表明,该软边光阑可使532nm的二倍频激光的最大可输出单脉冲能量值提高40%以上。
谢端,高福华,胡东霞,方亮,龚力,郭永康[4]（2009）在《锯齿型衍射光阑的优化设计与制作》文中提出在传统几何光阑基础上,利用微细加工技术在其特定区域制作衍射微结构,则可获得既能控制光束大小又能实现光束整形的衍射光阑。针对高功率激光放大系统前端光束形态控制的需求,对可产生平顶超高斯光束的锯齿型衍射光阑的优化设计理论进行了研究,提出引入均方误差和顶部不均匀度两个参数作为优化设计的评价依据,并在此基础上对影响光阑光束控制效果的衍射微结构进行了深入分析,获得了锯齿型衍射光阑关键参数的优化设计方法,最后,提出采用镀膜结合光学光刻的方法,制作了锯齿型衍射光阑。
王薇,谢宇,从守民[5]（2008）在《激光束的实时空间整形方法》文中研究表明在高功率激光系统中,激光光束的传输与放大,需要对输出的激光光束整形,包括对激光束几何形状与光强分布的整形,才能有效地控制光束质量,提升激光系统的输出功率。目前,通常的光束空间整形方法是采用针对特定输入光束（如均匀或高斯光束）的切趾光阑（如锯齿、波纹光阑）或结合空间滤波进行光束空间整形,而实际输入的光束并非是这样的理想型光束,所以上述方法在光束的空间整形中存在一定局限性,因此,研究实时、可调的光束空间整形尤为重要。对此,本文提出了对激光束进行实时、可调控的激光束空间整形的新方法,实时产生与入射光束相关的软边切趾光阑,结合空间滤波,获得所需形状的近"平顶"光强分布的近场光束。数值模拟结果表明新方法可以对实际激光系统的光束实现实时、有效的整形。
张际[6]（2007）在《强激光系统光学元件损伤暗场成像检测可行性研究》文中提出惯性约束聚变ICF中的光学损伤检测，是强激光系统光学元件损伤的在线暗场成像检测。无损、自动、快速检测是一种必然要求。本文先指出点火装置对自动损伤检测的迫切要求。然后在实验室条件下，模拟简单损伤检测实验，采集的损伤图像进行逐一对比，分析了这种方法的可行性，进行深入的实验研究及误差分析，提出了方法的初步设想。再在理论分析的基础上，提出了本文主要研究和实践的新方法—强激光系统光学元件损伤暗场成像自动检测，对可行性和优越性进行了分析，并利用实验采集图像进行验证。同时考虑了暗场损伤检测的另一种要求，即对入射检测光线进行质量控制，针对不同光阑进行设计和分析来达到对入射检测光的整形。分析和计算了当前采用的两种消衍射光阑-锯齿波纹光阑和高斯型软边光阑的原理和主要参数，并为理论上提出最佳消衍射光阑的设计做出参考。激光惯性约束聚变是国内外高技术项目之一，光学元件损伤自动检测正是高功率激光系统中一个重要的研究课题。暗场检测是目前应用比较广泛的一类强激光系统光学元件损伤检测，本文采用模拟实验验证与理论分析的方法，对强激光光学元件损伤检测进行了理论分析与光学实验研究，得到的主要研究成果如下：一、开展了强激光系统光学元件损伤暗场成像在线检测的可行性研究。二、给出损伤点扫描搜索算法，对损伤点进行自动寻找与识别。三、给出损伤点分析计算方法，研制出损伤分析和鉴别软件，可以精确识别损伤点，为装置常规检测和故障及时诊断提供依据。四、开展了长程光传输无衍射的一些具体研究，讨论了结合多种滤波器消衍射的方法的可行性，利用了当前最流行的各种光束质量评价对消衍射滤波器进行定量分析，得出最优化设计，为进一步精确检测元件损伤做出铺垫。本论文提出的方法、处理技术与系统，有助于强激光系统中光学元件损伤的精确探测，为激光工程的应用提供了相关的理论依据、设计参数和可行性技术支持。
王二玉[7]（2006）在《CPA系统中光谱整形技术和光束质量的改善》文中进行了进一步梳理超短脉冲激光技术自二十世纪八十年代中期以来得到飞速地发展，世界科技大国已相继建立了数台大型的超短脉冲钛宝石激光装置，提高靶面峰值功率密度、缩短脉冲宽度始终是追求的目标之一。本论文以自行研制的10TW／20fs钛宝石激光器为基础，以缩短系统脉冲宽度和提高输出脉冲光束质量为目标，而展开研究工作的。 论文通过分析光谱增益窄化效应的产生机理，实验研究了克服放大过程中光谱增益窄化效应的各种途径，有效抑制了啁啾脉冲放大过程中的光谱增益窄化效应，为获得脉宽更短的激光脉冲奠定了基础。对超短脉冲钛宝石激光器输出光束质量评价因子进行了分析，通过自行研制的空间滤波器有效改善了系统输出光束质量，进而提高了靶面峰值功率密度，为以后进行强场物理研究提供了实验条件。本论文的研究工作主要包括以下几个部分： 1．在理论分析光谱增益窄化效应、增益饱和效应、自相位调制效应对放大脉冲光谱影响的基础上，分析了我参与搭建的10TW／20fs激光放大系统中存在的影响光谱特性的主要因素。调研分析了消除放大过程中脉冲光谱畸变的各种补偿技术。 2．运用法国Fastlits公司生产的可编程声光色散滤波器（AOPDF）对注入再生放大的种子光进行频谱整形和色散预补偿，使输出激光脉冲谱宽由原来的38nm展宽到66nm，压缩后输出脉冲宽度从35fs减小到20fs。有效抑制了啁啾脉冲放大（CPA）过程中存在的谱线增益窄化效应，补偿激光系统中的残留色散，为获得脉宽小于20fs的压缩脉冲奠定基础。 3．分别利用自行研制的空气间隙标准具，双折射滤光片这两种光学元件进行再生腔内光谱整形，使再生放大器输出光谱谱宽从38nm分别展宽55nm和48nm。有效抑制了再生放大过程中的增益窄化效应。 4．从光束质量的评价因子M2入手，研究了测量激光系统输出光束质量因子的理论依据。利用自行研制的空间滤波器将抽运光Nd：YAG激光器输出光束质量M2值提高到1.3，将TSA-25激光系统输出光束的光斑质量在水平放大和垂直方向分别提高到1.4和1.9左右。为提高我们实验室研制的10TW／20fs激光系统输出光束质量奠定基础。
刘永欣[8]（2006）在《硬边光阑光学—受光阑限制激光束衍射特性的研究》文中研究说明为抑制激光震荡模式、空间滤波和空间整形等，实际光学系统中需要使用光阑。在近轴近似下，对含有硬边光阑光学系统中光束传输的计算模拟成为硬边光阑光学中一个重要的研究问题。而光束经硬边光阑衍射后存在大幅度的菲涅耳衍射调制，并且近场的光强分布很不均匀，这在高功率激光系统中是应当避免的。对此，已提出多种方法例如超高斯型软边光阑和锯齿光阑来减小菲涅耳衍射调制。本文以硬边光阑光学为主要背景，研究了激光束通过硬边光阑传输的计算模拟方法以及激光束通过不同几何构型光阑的衍射特性。主要工作包括： 1．大型复杂光学系统（例如激光核聚变驱动器）中，常有多个硬边光阑。而随着光阑数的增加，从菲涅耳衍射积分出发的直接数值积分法变得既繁琐又耗时。且当硬边光阑数大于3时，在微机上已不能进行。为此，已发展了多种解析或近似的快速计算模拟方法，典型例为复高斯函数展开法、矩阵法以及光束模式展开法。其共同点是都能提供便于作直观物理分析的解析或近似解析的公式，并且有快速、省时的优点。但因所使用的近似或物理模型限制了其应用范围。本论文以高斯光束通过硬边光阑的传输为例，对上述方法
王洪艳[9]（2006）在《锯齿光阑截趾整形在高能激光器中的应用》文中研究指明报道了超短脉冲激光和单色激光分别通过锯齿光阑或圆孔先阑整形系统的传输特性及其在高能激光系统中的应用。和超短脉冲激光通过直接利用锯齿光阑便能得到近场光强分布相对均匀的超高斯光束相比,利用圆孔光阑对单色激光进行整形,却必须和空间滤波器相结合使用才能得到相应结果。
陆俭[10]（2005）在《CPA系统中光束的测量、评价和改善》文中研究说明超高强度超短激光脉冲因为在X射线激光、实验室天体、惯性约束核聚变、激光粒子加速器、强场物理等研究领域内具有重要的应用,已发展成为激光技术的热点研究之一。啁啾脉冲激光放大技术作为一种可以获得飞秒量级超强激光脉冲的有效手段而受到各国的重视,与此同时,人们对反映激光光束空间特性的光束质量要求越来越高。 在攻读硕士学位期间,作者承担了“5太瓦20飞秒CPA激光系统”项目中有关光束的测量、评价和改善的理论和实验工作。本论文是对所作工作的总结,主要内容如下: 1.回顾了超强超短激光脉冲技术的发展历程,其中着重介绍了CPA技术的基本原理、系统结构和最新进展。 2.从光束的M2问题入手,研究了测量光束质量因子的理论依据,建立了用二阶矩理论和非线性最小二乘法拟合高斯光束的算法模型,并设计了用于本实验室CPA系统的光束质量诊断系统的主要软件模块。 3.利用傅里叶光学的方法和激光模式理论,通过数学上的合理近似和对能量频谱函数的数值积分,计算了激光束中基横模和主要低阶横模的径向空间频谱和空间截止频率,并讨论了以基横模的空间截止频率作为空间滤波器的截止频率的可行性,得到小孔直径约取6.93倍衍射极限长度时,空间滤波器能够较好地滤去TEM00模以外其它横模的大部分高频能量成分,并通过实验加以验证。此外,引入了一个用以辅助描述空间滤波器滤波性能的光束质量改善因子B。 4.从理论上讨论了超短激光脉冲脉宽的测量技术,着重介绍了相关法测量原理;分析了几种二次相关测量技术的优缺点。
二、高能飞秒激光光束锯齿光阑截趾整形（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、高能飞秒激光光束锯齿光阑截趾整形（论文提纲范文）
（1）周期量级光脉冲的相干控制与合成研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 周期量级脉冲相干合成概述 |
| 1.3 周期量级脉冲相干合成中超连续谱光源 |
| 1.4 周期量级脉冲的调控与合成 |
| 1.5 超短脉冲的波形测量 |
| 1.5.1 自相关法 |
| 1.5.2 频率分辨光学开关法 |
| 1.5.3 自参考光谱相位相干电场重建法 |
| 1.5.4 阿秒条纹相机 |
| 1.6 高次谐波的产生 |
| 1.7 本论文的主要研究工作 |
| 第2章 超连续谱光源 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 自相位调制效应 |
| 2.3 前级光源简介 |
| 2.4 固体薄片组产生超连续光谱实验 |
| 2.5 空芯光纤系统产生超连续光谱实验 |
| 2.5.1 空芯光纤光谱展宽机制 |
| 2.5.2 空芯光纤光谱展宽实验 |
| 2.5.3 高能量空芯光纤光谱展宽实验 |
| 2.6 小结 |
| 第3章 周期量级脉冲相干合成相位锁定技术 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 相干合成系统光路 |
| 3.3 载波包络相位的控制 |
| 3.3.1 振荡器CEP快环锁定 |
| 3.3.2 放大脉冲CEP慢环锁定 |
| 3.4 相对延时的控制 |
| 3.4.1 平衡光学互相关法锁定相对延时 |
| 3.4.2 f-2f装置锁定相对延时 |
| 3.5 反馈控制的软件实现 |
| 3.5.1 BOC方案软件实现 |
| 3.5.2 f-2f方案软件实现 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 脉宽压缩以及测量技术 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 超短脉冲色散补偿 |
| 4.3 瞬态光栅频率分辨法 |
| 4.4 脉冲间距以及脉冲宽度的测量 |
| 4.4.1 脉冲间距的测量 |
| 4.4.2 脉冲宽度的测量 |
| 4.5 小结 |
| 第5章 相干合成系统产生高次谐波实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 高次谐波产生原理 |
| 5.3 相干合成系统产生高次谐波理论模拟 |
| 5.3.1 强场近似下高次谐波产生的单原子效应 |
| 5.3.2 高次谐波产生的宏观效应 |
| 5.3.3 高次谐波模拟结果 |
| 5.4 相干合成系统产生高次谐波实验结果 |
| 5.5 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 |
（2）艾里光束及其衍生光束传播特性和相互作用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景及意义 |
| 1.2 课题研究现状 |
| 1.2.1 艾里光束的产生及其应用 |
| 1.2.2 艾里光束在介质中的传播特性及相互作用 |
| 1.2.3 艾里光束衍生光束的相关研究 |
| 1.3 论文的主要结构安排 |
| 第二章 艾里光束的产生及传播特性 |
| 2.1 艾里光束的相关理论研究 |
| 2.1.1 有限能量条件下艾里光束的电场包络 |
| 2.1.2 理想艾里光束的传播特性 |
| 2.1.3 有限能量条件下艾里光束的传播特性 |
| 2.2 艾里光束的实验产生 |
| 2.3 艾里光束传播特性的实验研究 |
| 2.3.1 艾里光束无衍射特性的实验研究 |
| 2.3.2 艾里光束横向自加速特性的实验研究 |
| 2.3.3 艾里光束自愈合特性的实验研究 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 液晶空间光调制器相位调制特性的测量和校准 |
| 3.1 液晶空间光调制器的工作原理 |
| 3.2 常用液晶空间光调制器相位调制特性测量方法 |
| 3.3 一种基于Twyman-Green测量相位调制特性的改进新方法 |
| 3.4 通用型液晶空间光调制器相位调制特性的实验测量 |
| 3.5 液晶空间光调制器相位调制特性的校准和补偿 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 准艾里光束的产生及其传播特性研究 |
| 4.1 准艾里光束的相关理论 |
| 4.2 准艾里光束的仿真计算 |
| 4.2.1 准艾里光束的初始电场包络 |
| 4.2.2 准艾里光束的传播轨迹 |
| 4.3 准艾里光束的实验产生 |
| 4.4 具有涡旋相位的准艾里光束的反常传播特性研究 |
| 4.4.1 相关理论及仿真计算 |
| 4.4.2 含有涡旋相位的准艾里光束的实验产生及其传播特性研究 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 艾里光束在介质中的传播特性研究 |
| 5.1 艾里光束在梯度折射率介质中的传播 |
| 5.2 艾里光束在Kerr介质中的传播 |
| 5.2.1 不同初始振幅对于艾里光束传播特性的影响 |
| 5.2.2 不同非线性折射率系数对于艾里光束传播特性的影响 |
| 5.2.3 不同分布因子对于艾里光束传播特性的影响 |
| 5.3 艾里光束在非线性非局域介质中的传播 |
| 5.3.1 不同初始振幅对于艾里光束传播特性的影响 |
| 5.3.2 具有不同非线性非局域系数的介质对于艾里光束传播特性的影响 |
| 5.3.3 具有不同分布因子的艾里光束在非线性非局域介质中的传播特性 |
| 5.4 艾里光束在大气湍流中的传播 |
| 5.4.1 艾里光束在大气湍流中传播的闪烁特性 |
| 5.4.2 艾里光束在大气湍流传播中的质心漂移 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 双束艾里光束及艾里-高斯光束在非线性介质中的相互作用 |
| 6.1 非线性Kerr介质 |
| 6.1.1 双束艾里光束在非线性Kerr介质中的相互作用 |
| 6.1.2 双束艾里-高斯光束在非线性Kerr介质中的相互作用 |
| 6.2 非线性非局域介质 |
| 6.2.1 双束艾里光束在非线性非局域介质中的相互作用 |
| 6.2.2 双束艾里-高斯光束在非线性非局域介质中的相互作用 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 总结与展望 |
| 7.1 论文的主要研究工作 |
| 7.2 论文的主要创新点 |
| 7.3 论文存在的不足和进一步研究方向 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者在学期间取得的学术成果 |
（3）软边光阑在高功率固体激光器中应用的工程化研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 软边光阑在高功率固体激光器中应用的研究现状 |
| 1.2.2 典型的软边光阑及应用 |
| 1.3 本论文主要工作 |
| 2 软边光阑获得超高斯光束的理论分析 |
| 2.1 软边光阑衍射理论 |
| 2.1.1 标量衍射理论与快速傅里叶变换 |
| 2.1.2 软边光阑衍射数值计算 |
| 2.2 软边光阑获得超高斯光束的方法与计算分析 |
| 2.2.1 锯齿软边光阑获得超高斯光束 |
| 2.2.2 盲点玻璃软边光阑获得超高斯光束 |
| 2.3 小结 |
| 3 软边光阑的设计与实验验证 |
| 3.1 锯齿软边光阑的设计与实验验证 |
| 3.1.1 锯齿软边光阑设计方法 |
| 3.1.2 典型设计案例与实验验证 |
| 3.1.3 锯齿软边光阑特征参数与使用效果关系讨论 |
| 3.2 盲点玻璃软边光阑设计与实验验证 |
| 3.2.1 盲点玻璃软边光阑设计方法 |
| 3.2.2 典型设计案例与实验验证 |
| 3.3 小结 |
| 4 软边光阑的加工方法 |
| 4.1 锯齿软边光阑的加工方法 |
| 4.1.1 激光加工简介 |
| 4.1.2 激光器的选择 |
| 4.1.3 锯齿光阑损伤阈值与材料的选择 |
| 4.2 盲点玻璃软边光阑的加工方法 |
| 4.3 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（4）锯齿型衍射光阑的优化设计与制作（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 理论与设计 |
| 3 模拟与优化 |
| 4 实验与制作 |
| 5 结语 |
（5）激光束的实时空间整形方法（论文提纲范文）
| 1 光束整形的衍射场光场分布 |
| 2 自适应软边光阑的设计 |
| 3 数值模拟 |
（6）强激光系统光学元件损伤暗场成像检测可行性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 惯性约束核聚变驱动点火装置(NIF) |
| 1.1.1 惯性约束核聚变 |
| 1.1.2 惯性约束核聚变激光驱动器计划 |
| 1.1.3 国家点火装置(NIF) |
| 1.2 惯性约束聚变ICF中的光学损伤检测 |
| 1.2.1 NIF光学元件损伤检测系统 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第二章 暗场检测技术 |
| 2.1 光学元件损伤在线检测的背景 |
| 2.2 光学元件损伤检测的光学信息处理方法 |
| 2.3 暗场成像技术 |
| 2.4 光学元件损伤的在线检测光路 |
| 2.4.1 SG-Ⅲ装置中损伤检测系统 |
| 2.4.2 实验室条件下模拟损伤检测实验 |
| 2.5 暗场成像技术检测模拟实验的结果 |
| 2.5.1 模拟光路的光学元件损伤检测(无滤波器F) |
| 2.5.2 显微镜对光学元件损伤的检测 |
| 2.5.3 模拟光路的光学元件损伤暗场检测(有滤波器F) |
| 2.6 暗场成像光学元件损伤检测中滤波器的设计 |
| 2.6.1 不同尺度滤波器的暗场成像(调焦在前表面) |
| 2.6.2 不同尺度滤波器的暗场成像(调焦在后表面) |
| 2.6.3 暗场成像中滤波器的确定 |
| 2.7 暗场检测结果分析与小结 |
| 第三章 光学元件损伤暗场成像自动检测算法研究 |
| 3.1 光学元件损伤的自动识别算法 |
| 3.1.1 光学元件损伤位置确定的模式聚类算法 |
| 3.1.2 光学元件损伤位置自动识别算法流程 |
| 3.1.3 光学元件损伤位置自动识别算法证明 |
| 3.2 光学元件损伤的自动识别算法的改进方法 |
| 3.2.1 改进算法原理 |
| 3.3 光学元件损伤自动识别算法的验证 |
| 3.3.1 实验光路 |
| 3.3.2 损伤图形采集与初始处理 |
| 3.3.3 自动识别算法的实验研究 |
| 3.3.4 改进算法的实验研究 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 方型锯齿形空间滤波器和软边空间滤波器的消高频衍射 |
| 4.1 消高频衍射光阑在损伤检测中的应用背景 |
| 4.2 方型孔径激光系统衍射分析 |
| 4.3 利用锯齿光阑消高频衍射 |
| 4.3.1 锯齿光阑消高频衍射的原理 |
| 4.3.2 锯齿光阑消高频衍射的模拟研究 |
| 4.3.3 锯齿光阑消高频衍射的结论 |
| 4.4 利用软边光阑消高频衍射 |
| 4.4.1 光波的自由空间传播的衍射光场 |
| 4.4.2 基于空间滤波像传递的成像衍射 |
| 4.4.3 软边光阑的消衍射计算研究 |
| 4.4.4 软边光阑的消衍射的结论 |
| 4.5 光束质量评价 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 结论 |
| 参考文献 |
| 作者在读期间科研成果简介 |
| 致谢 |
（7）CPA系统中光谱整形技术和光束质量的改善（论文提纲范文）
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 超短脉冲激光技术的研究进展 |
| 1.3 超短脉冲激光系统的建立和评价 |
| 1.4 光谱特性的影响因素及控制方法 |
| 1.5 CPA系统输出光束空间质量的改善 |
| 1.6 本论文的主要目的和内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 啁啾脉冲放大的光谱特性 |
| 2.1 傅里叶变换极限脉冲 |
| 2.2 增益窄化效应 |
| 2.2.1 光谱增益窄化与放大介质的关系 |
| 2.2.2 光谱增益窄化与输入频谱宽度的关系 |
| 2.2.3 光谱增益窄化与脉冲放大倍数的关系 |
| 2.3 增益饱和效应 |
| 2.3.1 增益饱和效应造成的光谱平移 |
| 2.3.2 增益饱和效应的预补偿技术 |
| 2.4 自相位调制 |
| 2.4.1 累积自相位调制对放大惆啾脉冲的影响 |
| 2.4.2 自相位调制补偿技术 |
| 2.5 10 TW/20 fs钛宝石激光系统的光谱特性 |
| 2.5.1 激光系统的各级性能指标 |
| 2.5.2 飞秒种子源的光谱特征 |
| 2.5.3 再生放大过程光谱演化 |
| 2.5.4 多通放大过程光谱演化 |
| 2.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 CPA系统中克服增益窄化效应的研究 |
| 3.1 克服增益窄化效应的常用补偿技术 |
| 3.1.1 预补偿技术 |
| 3.1.2 被动补偿技术 |
| 3.2 AOPDF克服增益窄化效应的实验研究 |
| 3.2.1 AOPDF的基本原理及主要特性 |
| 3.2.2 AOPDF控制频谱和色散的实验研究 |
| 3.2.3 结论 |
| 3.3 标准具克服增益窄化效应的实验研究 |
| 3.3.1 标准具克服增益窄化效应的理论分析 |
| 3.3.2 自行设计的空气间隙标准具 |
| 3.3.3 标准具进行再生腔内光谱整形的实验研究 |
| 3.3.4 结论 |
| 3.4 双折射滤光片克服增益窄化效应的实验研究 |
| 3.4.1 双折射滤光片克服增益窄化效应的理论分析 |
| 3.4.2 双折射滤光片进行再生腔内光谱整形的实验研究 |
| 3.4.3 结论 |
| 3.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 CPA系统输出光束质量的测量和改善 |
| 4.1 光束质量评价因子M~2 |
| 4.2 M~2的测量方法 |
| 4.3 光束质量测量仪 |
| 4.4 利用空间滤波器改善光束质量 |
| 4.4.1 空间滤波器的结构和原理 |
| 4.4.2 空间滤波器中小孔尺寸的设计 |
| 4.4.3 实验验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望及下一步工作 |
| 攻读硕士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（8）硬边光阑光学—受光阑限制激光束衍射特性的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 引言 |
| 1.1 研究背景及国内外研究现状 |
| 1.2 本论文研究内容和意义 |
| 1.3 本论文各章内容安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 基本理论 |
| 2.1 激光传输的主要研究方法 |
| 2.2 描述几种光束的数学—物理模型 |
| 参考文献 |
| 第三章 硬边光阑光学的计算方法 |
| 3.1 硬边光阑光学的几种计算方法 |
| 3.1.1 直接数值积分法 |
| 3.1.2 复高斯函数展开法 |
| 3.1.3 矩阵法 |
| 3.1.4 光束模式展开法 |
| 3.2 硬边光阑光学计算方法的比较研究 |
| 3.3 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 截断厄米—高斯级数展开法及其应用 |
| 4.1 截断拉盖尔—高斯级数展开法 |
| 4.2 截断厄米-高斯级数展开法的理论推导和优化 |
| 4.3 截断厄米-高斯级数展开法的应用例 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 受光阑限制光束衍射场的高阶修正 |
| 5.1 理论分析 |
| 5.2 数值计算结果和分析 |
| 5.3 小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 激光束经锯齿光阑、软边光阑的衍射特性和比较研究 |
| 6.1 有振幅调制光束经锯齿光阑的衍射特性 |
| 6.2 受光阑限制贝塞耳-高斯光束的衍射特性和比较研究 |
| 6.3 本章结论 |
| 参考文献 |
| 第七章 总结 |
| 7.1 主要结论和创新点 |
| 附录 |
| 致谢 |
（9）锯齿光阑截趾整形在高能激光器中的应用（论文提纲范文）
| 1 理论计算 |
| 2 数值计算及结果分析 |
| 3 结论 |
（10）CPA系统中光束的测量、评价和改善（论文提纲范文）
| 第一章 引言 |
| 第一节 超短激光脉冲技术 |
| 第二节 超快激光的光束测量和整形技术 |
| 第三节 本论文的研究目的和意义 |
| 第二章 CPA系统中光束质量因子的测量 |
| 第一节 测量M~2问题的引入和关于M~2问题的讨论 |
| 第二节 用最小二乘法测量光束质量的理论研究 |
| 第三节 用CCD测量CPA系统光束质量的实验研究 |
| 第三章 CPA系统中空间滤波器小孔尺寸的设计 |
| 第一节 空间滤波器小孔尺寸问题的引入 |
| 第二节 空间滤波的基本原理 |
| 第三节 CPA系统中空间滤波器小孔尺寸的理论计算 |
| 第四节 小孔滤波的实验验证 |
| 第四章 CPA系统的脉宽测量技术 |
| 第一节 超短激光脉冲脉宽测量方法 |
| 第二节 用于CPA系统的SSA自相关仪的测量原理 |
| 第五章 结束语 |
| 第一节 总结 |
| 第二节 展望 |
| 附录 |
| 1 一阶矩和二阶矩求解束宽的源程序 |
| 2 最小二乘法拟合高斯光束的源程序 |
| 3 内触发方式采集光斑信号的线程源程序 |
| 4 CCD采集光斑信号的初始去背景处理源程序 |
| 5 若干低阶横模的表达式和其中的拉盖尔多项式 |
| 6 数值积分计算环围能量的源程序 |
| 参考文献 |
| 后记 |
| 研究生期间论文发表及获奖情况 |
| 致谢 |
四、高能飞秒激光光束锯齿光阑截趾整形（论文参考文献）
- [1]周期量级光脉冲的相干控制与合成研究[D]. 黄沛. 中国科学院大学(中国科学院西安光学精密机械研究所), 2019(05)
- [2]艾里光束及其衍生光束传播特性和相互作用研究[D]. 吴云龙. 国防科技大学, 2018(02)
- [3]软边光阑在高功率固体激光器中应用的工程化研究[D]. 刘天宇. 南京理工大学, 2014(07)
- [4]锯齿型衍射光阑的优化设计与制作[J]. 谢端,高福华,胡东霞,方亮,龚力,郭永康. 四川大学学报(自然科学版), 2009(03)
- [5]激光束的实时空间整形方法[J]. 王薇,谢宇,从守民. 激光杂志, 2008(05)
- [6]强激光系统光学元件损伤暗场成像检测可行性研究[D]. 张际. 四川大学, 2007(05)
- [7]CPA系统中光谱整形技术和光束质量的改善[D]. 王二玉. 华东师范大学, 2006(11)
- [8]硬边光阑光学—受光阑限制激光束衍射特性的研究[D]. 刘永欣. 四川大学, 2006(03)
- [9]锯齿光阑截趾整形在高能激光器中的应用[J]. 王洪艳. 宿州学院学报, 2006(02)
- [10]CPA系统中光束的测量、评价和改善[D]. 陆俭. 华东师范大学, 2005(05)