飞秒脉冲激光通过透射型体Bragg光栅的传输特性研究

【摘要】随着飞秒脉冲激光技术的发展，人们已经可以获得大带宽、高峰值功率的脉冲激光，研究飞秒脉冲激光的传输与控制问题是激光技术领域的一项重要内容。透射型体Bragg光栅拥有良好的角度选择和波长选择特性，基于透射型体Bragg光栅的近场滤波技术为高功率激光光束的空间滤波提供了一种新途径。然而飞秒脉冲激光包含很多频谱成分，由于透射型体Bragg光栅的群延迟色散和角色散，当飞秒脉冲激光通过透射型体Bragg光栅传输时会产生时空畸变。本论文主要研究飞秒脉冲激光通过透射型体Bragg光栅的时域和空域特性，研究结果对于透射型体Bragg光栅应用于飞秒脉冲激光的近场滤波有着一定的指导意义。采用Kogelnik耦合波理论对飞秒脉冲激光经透射型体Bragg光栅的时域特性进行了研究。讨论了透射型体Bragg光栅的波长选择特性和群延迟色散，分析了频谱剪切和光栅的群延迟色散对衍射脉冲时域光强分布的影响。结果表明，当入射脉冲宽度为100fs时，衍射脉冲展宽主要源自于透射型体Bragg光栅波长选择性对入射脉冲的频谱剪切；当入射脉冲宽度分别为20fs和10fs时，衍射脉冲的时域光强分布不仅受频谱剪切的影响，而且与光栅的群延迟色散密切相关。此外，本论文还研究了飞秒脉冲激光通过透射型体Bragg光栅的空域特性，讨论了透射型体Bragg光栅的角色散和衍射脉冲的空间啁啾，分析了入射脉冲宽度分别为100fs和70fs时，衍射脉冲在空间上的展宽情况。结果表明，随着传输距离的增大，衍射脉冲的光束口径逐渐增大，衍射脉冲在空间上的展宽程度随着衍射脉冲频谱带宽的增大而增大。
【作者】邱彪；
【导师】袁孝；
【作者基本信息】苏州大学，光学工程，2014，硕士
【关键词】飞秒脉冲激光；透射型体Bragg光栅；耦合波理论；时域衍射；空间啁啾；

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