光柵對(duì)脈寬壓縮系統(tǒng)優(yōu)化與設(shè)計(jì)畢業(yè)論文-資料下載頁
2025-06-22 03:38本頁面
【正文】 壓縮。 在數(shù)學(xué)上，脈沖光束經(jīng)過光柵對(duì)時(shí)，頻率w的特定的頻譜分量獲得相移是，式中是光程的長度。由圖（）可得，幾何關(guān)系是： （31）式中，光柵的間距=。光柵衍射的理論表明，當(dāng)脈沖光束以角度入射時(shí)，衍射角計(jì)算公式如下： （32）式中，是光柵周期，為平均折射率是的介質(zhì)中的光的波長，m是布拉格衍射級(jí)數(shù)[1]。公式（31）就是利用了公式（32）并且假設(shè)m=1的一級(jí)衍射。的頻率相關(guān)性是光柵對(duì)感應(yīng)色散產(chǎn)生的。假若脈沖光束的譜寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于它的中心頻率，那么就可以利用泰勒級(jí)數(shù)展開式把在附近展開為： （33）式（33）中，θ0是常數(shù)，θ1與脈沖光束經(jīng)過光柵對(duì)的傳輸時(shí)間有關(guān)。由于考慮到光柵對(duì)的色散效應(yīng)，于是將按照泰勒級(jí)數(shù)展開式展開并利用公式（32）得到參量=350和=36052‘，結(jié)果就是 （34）公式（33）中，θr0是頻率為w0的頻譜分量的衍射角，是兩個(gè)光柵的中心間距，且 。在大多數(shù)情況下，脈沖光束的譜寬滿足條件，而且展開式（33）中的三次項(xiàng)和更高次項(xiàng)可以忽略不計(jì)。假使略去不是很重要的常數(shù)項(xiàng)。還有線性項(xiàng)，那么相移中的與頻率有關(guān)的部分則由θ2決定。所以由公式（34）得到，θ2是負(fù)值，光柵對(duì)引入反常的群速度色散GVD[1]。 ： 雙通結(jié)構(gòu)光柵光纖壓縮器實(shí)驗(yàn)圖注：1,金鏡。2，激光輸入端。 。 脈沖光束在頻域上的光譜實(shí)驗(yàn)器材按照要求搭建好后，光柵對(duì)間距約為6cm，旋轉(zhuǎn)螺旋測(cè)微器的旋鈕，同時(shí)觀察示波器圖形的變化，那么此時(shí)就是色散補(bǔ)償最佳的位置，+*=，. 被壓縮后的脈沖光束在時(shí)域上的光譜，脈沖光束在腔外的光柵對(duì)作用之下，脈寬在時(shí)域上被很好的壓縮，可以實(shí)現(xiàn)超短脈寬激光的輸出。 當(dāng)色散補(bǔ)償不足時(shí)，色散補(bǔ)償過度時(shí)， 色散補(bǔ)償量的對(duì)比螺旋測(cè)微器位移/mm激光脈寬/μs色散補(bǔ)償程度不足不足最佳過度過度色散補(bǔ)償不足時(shí)。色散補(bǔ)償過度時(shí)。 光柵對(duì)的另一個(gè)缺陷是脈沖光束的衍射損耗。一般來講，脈沖光束經(jīng)過光柵對(duì)的一級(jí)衍射時(shí)，脈沖能量剩下60%80%，這樣的脈沖光束單程通過光柵對(duì)，能量只剩下了一半而已，然而在雙通結(jié)構(gòu)的光柵脈沖壓縮器中，可以利用的能量只剩下了45%左右，這對(duì)于實(shí)驗(yàn)來說是不利的。一種解決方案是使用格斯托洛斯干涉儀壓縮脈沖，它幾乎可以反射全部的脈沖光束的能量，而在不同的頻譜分量上，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)平方形式的色散相移。另外一種方案是用一棱鏡對(duì)通過折射提供反常GVD，但是由于石英的色散比較小，通常的棱鏡間距要比光柵對(duì)間距大的很多，這一點(diǎn)前文已有詳細(xì)論述[1]。、致謝本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我掌握很多有用的知識(shí)，開拓了視野，提高了動(dòng)手能力，將零散的專業(yè)知識(shí)串到一起，達(dá)到了理論與實(shí)踐的結(jié)合，我受益匪淺。在著手論文時(shí)，指導(dǎo)老師著重跟我強(qiáng)調(diào)了本次論文側(cè)重點(diǎn)，是我在整個(gè)論文設(shè)計(jì)與寫作的過程中可以順利的完成。通過對(duì)光學(xué)實(shí)驗(yàn)器材的搭建，在指導(dǎo)老師的指點(diǎn)下，對(duì)光柵對(duì)間距的微小調(diào)節(jié)，以及脈沖光束的偏振態(tài)調(diào)節(jié)，得以正確得在示波器上顯示出在時(shí)域上的被壓縮后的脈沖光束。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，通過對(duì)棱鏡、光纖、光柵的壓縮性能的描述，使我對(duì)這三種光學(xué)器件有了一個(gè)重新的認(rèn)識(shí)，對(duì)他們的性能有了充分的了解。閃耀光柵，這是對(duì)書本的拓展，我在Thorlabs網(wǎng)站上了解了一系列的閃耀光柵，包括性能、參數(shù)以及造價(jià)。特定閃耀波長的閃耀光柵是特定的實(shí)驗(yàn)要求的，其比較廣的光譜范圍是它的一大亮點(diǎn)。在本次論文中，我學(xué)會(huì)了分析問題解決問題的能力，加深了對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的理解和運(yùn)用。從開題、寫報(bào)告、課程設(shè)計(jì)的制作到本課題完成過程中，遇到了很多的困惑，在指導(dǎo)老師的指導(dǎo)下，都被一一克服了，畢業(yè)論文終于結(jié)束了，大學(xué)最后一次任務(wù)完成了。同時(shí)也要感謝我的同學(xué)們提出了寶貴的意見,他們讓我感受到團(tuán)結(jié)合作的強(qiáng)大力量。參考文獻(xiàn)[1] Govind P. Agrawal . Nonlinear Fiber Optics,Fourth Editionamp。Applications of Nonlinear Fiber Optics,Second :電子工業(yè)出版社 2010：.[2] 邢岐榮，張偉力，. (1): .[3] R. L. Fork, O. E. Martinez, J. P. Gordon,Negative dispersion using pairs of .Lett. , 1984,9( 5):.[4] ：:.[5] 石順祥，陳國夫，..第二版. 西安：西安電子科技大學(xué)2012:.[6] 姚啟鈞原著，華東師大光學(xué)教材編寫組改編. 光學(xué)教程. 第四版. 北京：高等教育出 :,.[7] 崔宏濱，李永平，段開敏. 光學(xué). 北京：科學(xué)出版社. 2008:p. 157159.[8] 梁銓廷. 物理光學(xué). 第三版. 北京：電子工業(yè)出版社. 2008:.
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