半導(dǎo)體可飽和吸收鏡與啁啾鏡技術(shù)的研究.pdf

1、天津大學(xué)博士學(xué)位論文半導(dǎo)體可飽和吸收鏡與啁啾鏡技術(shù)的研究姓名：趙江山申請學(xué)位級別：博士專業(yè)：光學(xué)工程指導(dǎo)教師：王清月張志剛20020501色散補(bǔ)償情況的優(yōu)劣將極大的影響超短脈沖激光的產(chǎn)生，高階色散的有效補(bǔ)償是獲得亞10fs激光脈沖的關(guān)鍵。啁啾鏡的出現(xiàn)可以實(shí)現(xiàn)對高階色散進(jìn)行有效的補(bǔ)償。文中詳細(xì)地闡述了啁啾鏡的色散補(bǔ)償機(jī)制及其基本原理，并且剝于不同種類的色散補(bǔ)償鏡也進(jìn)行了相應(yīng)地討論。做為一種腔內(nèi)的色散補(bǔ)償元件，啁啾鏡必須在足夠?qū)挼墓庾V范圍內(nèi)

2、對不同的波長實(shí)現(xiàn)有效的色散補(bǔ)償以支持超短激光脈沖的產(chǎn)生；同時(shí)做為一個(gè)腔內(nèi)器件又要求它在一定的反射帶寬范圍內(nèi)具有較高的反射率，滿足足夠小的插入損耗要求。實(shí)際結(jié)構(gòu)中膜層并不是傳統(tǒng)的四分之一膜系，而是以不同的層對形成對不同中心波長的高反，這樣在時(shí)問上將不同的波長相互分離，從而形成相應(yīng)的色散補(bǔ)償。色散補(bǔ)償機(jī)制的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在色散曲線中相應(yīng)帶寬范圍內(nèi)色散量的起伏振蕩變化程度和高階色散的分布情況。文中通過優(yōu)化設(shè)計(jì)啁啾鏡中的膜層結(jié)構(gòu)，得到了一系列相關(guān)

3、的結(jié)果，其中色散量的大小，色散帶寬的大小、反劓帶寬的大小，膜層數(shù)的多少阻及膜層厚度的控制精度是制約啁啾鏡色散補(bǔ)償機(jī)制的主要因素。通過適當(dāng)?shù)倪x擇初始優(yōu)化設(shè)計(jì)參數(shù)，我們得到了較為理想的膜層結(jié)構(gòu)：膜層總層數(shù)為54層，材料為交替鍍制的Ti02／Si02，對應(yīng)色散優(yōu)化的中心波長為800nm，反射帶寬為650nm～950nm，可提供單次優(yōu)化二階色散量為40fs2，色散帶寬為700rim～900hm。但是實(shí)際加]：水平和加工工藝的制約將會直接影響到膜

4、層厚度的控制以及膜層數(shù)量的多少，從而對啁啾鏡的鍍膜質(zhì)量產(chǎn)生較大的影響。實(shí)驗(yàn)中利用自己優(yōu)化設(shè)計(jì)的啁啾鏡進(jìn)行了相關(guān)的鎖模實(shí)驗(yàn)研究并取得了預(yù)期的結(jié)果。飛秒激光脈沖產(chǎn)生以后離不開相應(yīng)的實(shí)時(shí)測量手段。文中簡要闡述了傳統(tǒng)的基于倍頻晶體的二次諧波實(shí)時(shí)測量方法，同時(shí)較為詳細(xì)的闡述了基于光二：極管的雙光子吸收的實(shí)時(shí)測量方法。與以往的測量方式相比基于光二極管的實(shí)時(shí)測量方法結(jié)構(gòu)更為簡單緊湊，同時(shí)由于光二極管的高效光電響應(yīng)特性使得測量變得更加方便快捷，在140