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单一脉冲的选取及超短脉冲测量技术
单一脉冲的选取及超短脉冲测量技术
一、单一脉冲的选取
锁模激光器输出的是一序列脉冲，在实际应用中往往需要单一脉冲，因此必须从多脉冲中选取一个脉冲.
1．脉冲透射法
缺点:工作阈值高,腔内元件容易损坏,而且腔内元件多,容易产生标准具效应,且漏光严重,稳定性差
自锁模脉冲的形成
初始脉冲的形成
必须首先在腔内引入一个瞬间扰动
稳定锁模脉冲的形成
附加启动措施
利用声光调制再生启动
利用饱和吸收体
利用量子阱反射器
利用振动镜启动
掺钛蓝宝石自锁模激光器示意图
激光器的基本组成
谐振腔
反射镜,可以选择激射波长
工作介质
泵浦源
M1
M2
M3
M4
C
F
P2
P1
L1
L2
H
工作介质,掺钛蓝宝石
物理特性
掺钛蓝宝石晶体是掺钛的Al2O3单晶,属六角晶系
物化性质与红宝石相似,稳定性好
热导率是Nd:YAG的3倍
熔点2050℃硬度大(9级),折射率为1.76
掺钛蓝宝石晶体的结构
Ti3+的能级结构
Ti3+的电子态1s22s22p63s23p63d1
角量子数为l=2,自旋量子数s=±1/2,因此电子轨道有5种取向,能级为5重简并
能级分裂情况
钛宝石晶体的光学吸收
和发射过程示意图
吸收光谱,荧光光谱
品质因素
掺钛蓝宝石晶体的吸收光谱
掺钛蓝宝石晶体的荧光光谱
泵浦源
氩离子(Ar+)激光器
倍频YAG激光器
锁模
自锁模原理,自聚焦效应与光阑
色散补偿
自锁模激光器的自启动
超短脉冲压缩技术
超短光脉冲传输过程中的非线性效应
介质中的色散效应
当n2的弛豫时间Tr远远比脉冲宽度τp快
当Tr具有比τp长得多得弛豫时间
介质的色散
超短光脉冲在介质传输中的自相位调制效应
光栅对
激光腔内插入负色散元件
自锁模脉冲的压缩
产生负群速度色散的方法有衍射光栅等多种,目前最广泛应用的是在激光腔内插入两块高色散的棱镜

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