寬帶熒光和頻效應的理論分析與模擬.pdf

1、飛秒激光的誕生和發(fā)展，把人們帶入了一個全新的飛秒世界。飛秒激光最直接的用途是時間分辨光譜。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、化學和生物領域的超快現(xiàn)象和超快過程，飛秒脈沖激光時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。用熒光的上轉換方法測量飛秒時間分辨光譜，可以通過選擇不同的非線性光學晶體獲得窄帶熒光的高轉換效率或者寬帶熒光的較平坦的轉換效率，同時，它還具有對樣品的熒光壽命無要求、光譜數(shù)據(jù)容易校準等優(yōu)點

2、，使其成為飛秒時間分辨光譜測量技術中使用最廣泛的一種方法。本文從光學非線性原理出發(fā)，對熒光的上轉換飛秒時間分辨光譜進行了理論分析與模擬。主要研究內容及結果如下：
　　 ⑴介紹了最常用的飛秒時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。
　　 ⑵從光學非線性原理出發(fā)，推導出非線性光學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，同時得出

3、BBO晶體非線性光學系數(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換發(fā)光效率，在此基礎上，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對上轉換發(fā)光效率影響的關系曲線，由此得到在進行上轉換發(fā)光試驗中的最佳實驗條件。并利用所得到的最佳條件求解得到寬帶熒光的時間分辨光譜。根據(jù)理論計算并利用已知穩(wěn)定的光譜確定不同頻率的光的轉換率，構造和頻轉換效率函數(shù)