寬帶熒光和頻效應(yīng)的理論分析與模擬.pdf

1、飛秒激光的誕生和發(fā)展，把人們帶入了一個(gè)全新的飛秒世界。飛秒激光最直接的用途是時(shí)間分辨光譜。利用飛秒脈沖激光使人們看到了用傳統(tǒng)方法無法觀測到的大量物理、化學(xué)和生物領(lǐng)域的超快現(xiàn)象和超快過程，飛秒脈沖激光時(shí)間分辨光譜獲得了越來越多的重視，正處于快速發(fā)展階段。用熒光的上轉(zhuǎn)換方法測量飛秒時(shí)間分辨光譜，可以通過選擇不同的非線性光學(xué)晶體獲得窄帶熒光的高轉(zhuǎn)換效率或者寬帶熒光的較平坦的轉(zhuǎn)換效率，同時(shí)，它還具有對樣品的熒光壽命無要求、光譜數(shù)據(jù)容易校準(zhǔn)等優(yōu)點(diǎn)

2、，使其成為飛秒時(shí)間分辨光譜測量技術(shù)中使用最廣泛的一種方法。本文從光學(xué)非線性原理出發(fā)，對熒光的上轉(zhuǎn)換飛秒時(shí)間分辨光譜進(jìn)行了理論分析與模擬。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　 ⑴介紹了最常用的飛秒時(shí)間分辨光譜的測量方法，并分析出各種測量方法的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　 ⑵從光學(xué)非線性原理出發(fā)，推導(dǎo)出非線性光學(xué)晶體在和頻過程中的有效非線性系數(shù)的求解公式，并通過matlab編程求解出BBO晶體在倍頻與和頻過程中有效非線性系數(shù)的色散曲線，同時(shí)得出

3、BBO晶體非線性光學(xué)系數(shù)矩陣元的色散改變對BBO晶體的有效非線性系數(shù)的影響。
　　 ⑶采用小信號近似理論求解和頻過程中的上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率，在此基礎(chǔ)上，通過對BBO晶體的理論模擬，分析求解出相位失配因子、晶體厚度以及門脈沖光強(qiáng)對上轉(zhuǎn)換發(fā)光效率影響的關(guān)系曲線，由此得到在進(jìn)行上轉(zhuǎn)換發(fā)光試驗(yàn)中的最佳實(shí)驗(yàn)條件。并利用所得到的最佳條件求解得到寬帶熒光的時(shí)間分辨光譜。根據(jù)理論計(jì)算并利用已知穩(wěn)定的光譜確定不同頻率的光的轉(zhuǎn)換率，構(gòu)造和頻轉(zhuǎn)換效率函數(shù)