半導體可飽和吸收鏡與啁啾鏡技術的研究.pdf

1、天津大學博士學位論文半導體可飽和吸收鏡與啁啾鏡技術的研究姓名：趙江山申請學位級別：博士專業(yè)：光學工程指導教師：王清月張志剛20020501色散補償情況的優(yōu)劣將極大的影響超短脈沖激光的產生，高階色散的有效補償是獲得亞10fs激光脈沖的關鍵。啁啾鏡的出現(xiàn)可以實現(xiàn)對高階色散進行有效的補償。文中詳細地闡述了啁啾鏡的色散補償機制及其基本原理，并且剝于不同種類的色散補償鏡也進行了相應地討論。做為一種腔內的色散補償元件，啁啾鏡必須在足夠寬的光譜范圍內

2、對不同的波長實現(xiàn)有效的色散補償以支持超短激光脈沖的產生；同時做為一個腔內器件又要求它在一定的反射帶寬范圍內具有較高的反射率，滿足足夠小的插入損耗要求。實際結構中膜層并不是傳統(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，這樣在時問上將不同的波長相互分離，從而形成相應的色散補償。色散補償機制的優(yōu)劣主要體現(xiàn)在色散曲線中相應帶寬范圍內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)化設計啁啾鏡中的膜層結構，得到了一系列相關

3、的結果，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償機制的主要因素。通過適當?shù)倪x擇初始優(yōu)化設計參數(shù)，我們得到了較為理想的膜層結構：膜層總層數(shù)為54層，材料為交替鍍制的Ti02／Si02，對應色散優(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量產生較大的影響。實驗中利用自己優(yōu)化設計的啁啾鏡進行了相關的鎖模實驗研究并取得了預期的結果。飛秒激光脈沖產生以后離不開相應的實時測量手段。文中簡要闡述了傳統(tǒng)的基于倍頻晶體的二次諧波實時測量方法，同時較為詳細的闡述了基于光二：極管的雙光子吸收的實時測量方法。與以往的測量方式相比基于光二極管的實時測量方法結構更為簡單緊湊，同時由于光二極管的高效光電響應特性使得測量變得更加方便快捷，在140