高功率、高重頻、寬帶可調(diào)諧的超短脈沖激光在時間分辨光譜學(xué)、生物顯微成像、THz產(chǎn)生、激光通信等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。以摻Y(jié)b³⁺塊狀材料的全固態(tài)飛秒激光器作為泵浦源,結(jié)合非線性頻率變換技術(shù),可以突破增益介質(zhì)熒光發(fā)射譜的限制,將輸出波長進(jìn)行拓展。光學(xué)參量振蕩器（OPO）可以實(shí)現(xiàn)輸出波長的寬帶可調(diào)諧,將波長覆蓋到紫外、可見光以及中紅外波段。因此,使用全固態(tài)飛秒激光器泵浦的光學(xué)參量振蕩器結(jié)合腔內(nèi)或者腔外倍頻、混頻是獲得高功率寬帶可調(diào)諧的飛秒光源的一種重要技術(shù)途徑。本文重點(diǎn)開展了基于全固態(tài)振蕩器泵浦的高功率飛秒光學(xué)參量振蕩器以及激光二極管泵浦的高功率全固態(tài)飛秒振蕩器的實(shí)驗(yàn)研究,同時對寬帶可調(diào)諧的飛秒光學(xué)參量振蕩器在生物顯微成像方面的應(yīng)用進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。論文的具體內(nèi)容包括:1.基于三波混頻的耦合波方程組,對飛秒光學(xué)參量振蕩器中的動力學(xué)過程進(jìn)行了模擬,從理論上分析了群速度失配、群速度色散、晶體長度等因素對參量轉(zhuǎn)換效率和輸出激光脈沖寬度的影響�；谏逃玫腨b:KGW全固態(tài)振蕩器作為泵浦源,結(jié)合KTA與KTP晶體,最終實(shí)現(xiàn)了高功率寬帶可調(diào)諧的近紅外-中紅外飛秒激光輸出。其中信號光波長...

【文章頁數(shù)】：160 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1.1Ti:sapphire激光器泵浦的飛秒OPO實(shí)驗(yàn)結(jié)果[56]

全固態(tài)飛秒激光泵浦的寬帶可調(diào)諧光學(xué)參量振蕩器的研究光學(xué)參量振蕩器研究進(jìn)展學(xué)參量振蕩器（opticalparametricoscillator,OPO）可以用來獲得波的激光脈沖[39]。近年來隨著非線性晶體生長技術(shù)的蓬勃發(fā)展，一的非線性晶體日益成熟，同時伴隨著非線性頻率變換技....

圖1.2Ti:sapphire激光器泵浦CSP產(chǎn)生中紅外飛秒激光實(shí)驗(yàn)裝置[67]

6圖1.2Ti:sapphire激光器泵浦CSP產(chǎn)生中紅外飛秒激光實(shí)驗(yàn)裝置[67]Fig.1.2ExperimentalsetupforCSP-OPOpumpedbyTi:sapphirelasersource62年，科學(xué)家們首次提出了OPO設(shè)....

圖1.5中紅外飛秒光學(xué)頻率梳實(shí)驗(yàn)裝置[100]

度等方面都取得了顯著的進(jìn)步，具有較大的發(fā)展空間，雙波長的輸出機(jī)深入研究。2005年，德國馬普所的科學(xué)家T.Hansch和美國國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所的.Hall憑借在光學(xué)測量領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn)，獲得了當(dāng)年的諾貝爾物理學(xué)獎飛秒光學(xué)頻率梳如雨后春筍般涌現(xiàn)，成為超短脈沖激光領(lǐng)域的研究....

圖1.6商用雙光子顯微成像系統(tǒng)

象[103-104]。1990年，科學(xué)家Denk發(fā)明了世界上第一臺雙光子顯成像的分辨率得到了很大提高[105]。雙光子顯微成像結(jié)合了雙光掃描成像技術(shù)，已成為生命科學(xué)領(lǐng)域的重要研究工具，并已廣泛的育學(xué)、神經(jīng)科學(xué)、臨床醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域[106]。高重頻寬帶可調(diào)諧的飛秒光子顯微鏡的驅(qū)動....

本文編號：4052677