导读:本文包含了自聚焦效应论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:激光,尺度,脉冲,效应,折射率,光学,变换器。
自聚焦效应论文文献综述
吕思奇,卢尚,陈檬[1]（2019）在《抑制高峰值功率皮秒激光放大系统Nd:YAG中的自聚焦效应（英文）》一文中研究指出全固态皮秒放大器的平均输出功率易受到增益晶体中自聚焦效应的影响。通过引入补偿元件—砷化镓(GaAs)片可以避免自聚焦效应造成的损伤,关于砷化镓的抑制机理对高峰值功率Nd:YAG晶体皮秒放大器系统的进行理论分析和实验研究。以公式计算得到了GaAs材料的非线性折射率系数,并由数值模拟给出了在抑制自聚焦的最佳效果下GaAs片厚度与Nd:YAG棒长度的关系。在入射皮秒激光束中心波长为1 064 nm、重复频率为1 k Hz、峰值功率密度为12 GW/cm2的条件下,进行了不同厚度(200μm和550μm)GaAs片对抑制Nd:YAG棒自聚焦损伤的实验研究。通过优化GaAs片的厚度,该补偿方法在高峰值功率皮秒脉冲条件下,特别是对于Nd:YAG放大器显示出较高的效率。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2019年09期）
李梦华,孙崇磊,赵佳[2]（2019）在《基于自聚焦效应的新型模斑变换器》一文中研究指出提出了一种新型的基于渐变折射率波导自聚焦效应的模斑变换器,分析了均匀折射率波导和渐变折射率波导的模式场分布及传输特性,研究了自聚焦效应的原理。利用时域有限差分法,计算得到了该变换器的插入损耗和回波损耗,所提模斑变换器与现有的最好模斑变换器的性能相当,但长度缩短至其1/6。该新型模斑变换器可用于集成光学系统中。(本文来源于《光学学报》期刊2019年04期）
邓涵凌[3]（2017）在《球差和光束空间相干性对激光从太空轨道到地面大气传输自聚焦效应的影响》一文中研究指出能源和环保问题是人类今后将面临的两大严峻问题。地球之外有丰富的太阳能,利用激光辐射把转换的太阳能输运到地面上是一个全球性的再生能源新概念。之前的工作仅限于提出了利用自聚焦效应可减少对发射器和接收器尺寸的要求,将强激光束从空间轨道输运到地面。然而,对于强激光大气传输,光束畸变以及光束的部分空间相干性等因数对光束质量的影响是十分显着的。本论文主要研究了球差和光束空间相干性对激光从太空轨道到地面大气传输自聚焦效应的影响,具体研究工作包括:1、球差效应对激光从太空轨道到地面大气传输自聚焦效应影响的研究。自行编制了激光从太空到地面通过大气传输的模拟仿真程序,用数值模拟方法研究了球差效应对强激光大气传输能量输运的影响。研究发现:地面上压缩光斑半径不仅与太空轨道发射器尺寸有关,还与激光的球差大小有关。地面上压缩光斑半径随太空轨道发射器尺寸的增大而减小,但球差效应对地面上压缩光斑半径的影响还与太空轨道发射器尺寸有关。对于大尺寸太空轨道发射器,无球差高斯激光比球差高斯激光压缩更厉害,此时应该避免球差。然而,对于小尺寸太空轨道发射器,负球差使得激光光斑压缩效果更好,光斑能够比衍射极限更小,因此实际中可利用负球差达到更好压缩光斑的目的。值得指出的是,激光成丝崩塌的阈值临界功率与压缩光斑大小成反比。因此,实际中必须同时考虑这两个因素,即最佳激光发射功率必然涉及地面上光斑大小与阈值临界功率之间的权衡。所得研究结果对强激光大气传输能量输运具有重要意义。2、光束空间相干性对激光从太空轨道到地面大气传输自聚焦效应影响的研究。自行编制了部分空间相干光从太空到地面通过大气传输的模拟仿真程序,用数值模拟方法研究了光束空间相干性对强激光大气传输能量输运的影响。研究发现:相干性越差的激光其自聚焦效应越弱(即部分空间相干光较完全空间相干光不会减小太空轨道发射器尺寸和地面接收器尺寸),即便如此,部分空间相干光达到地面上的光斑尺寸仍然可以小于衍射极限。特别地,相干性越差的激光能够承受的成丝崩塌的阈值临界功率越大,即有利于把更高强度的激光输运到地面。3、光束空间相干性与激光最大发射功率和太空轨道发射器尺寸关系的研究。推导出了获得最大光束压缩并保证光束质量(无成丝和崩塌)时激光的发射功率、空间轨道发射器尺寸与光束空间相关长度应满足的关系式,并用数值计算证明了该解析关系式的正确性。该理论结果对实际强激光大气传输能量输运应用具有重要的指导作用。(本文来源于《四川师范大学》期刊2017-06-30）
陶志鹏[4]（2014）在《激光等离子体尾场中电子加速和自聚焦效应研究》一文中研究指出随着激光技术的飞速发展，人们对于激光技术的研究也是日渐升温，其中激光与等离子体的相互作用便是其中的研究热点之一。本文主要从激光尾波场加速电子和强激光自聚焦两方面对激光与等离子体作用进行研究。文章首先介绍了激光技术和自聚焦的历史发展及重大事件，并对应用激光加速电子技术及PIC模拟方法作了概述。简述了激光与等离子体作用的基本原理，研究了尾波场的产生及电子在尾场中的自注入及加速过程，并对电子密度影响尾波场中被捕获电子的能量规律进行研究，从而得出电子自注入和加速的最佳初始动量和电子密度。并进一步研究了自注入电子的加速及其对尾波场的影响。还介绍了自聚焦产生机制，并对其中重要的概念-自聚焦临界功率进行了重点描述，为研究强激光与密度线性等离子体作用产生自聚焦作铺垫。本文得到的主要结论包括：1.初始静止的电子不能被激光尾波场捕获并加速，而具有一定初始动量的电子容易被激光尾波场捕获并随尾波场向前加速，但是电子初始动量越大电子最终纵向动量越小。所以，根据电子初始动量阈值，电子随尾波场同相加速距离可接近失相长度，从而得到最有效的加速。等离子体密度愈小，电子最终的纵向动量愈大，这符合鲁巍等得到的。等离子体密度越低，电子纵向动量增加趋势更加明显。同时，随着密度的减小，尾波场的宽度变大，电子同相加速范围更大，不利于单能电子束的产生。2.当空泡尾波场内没有自注入电子时，静电场的最小值位于尾波场底部。随着鞘层电子的自注入，尾波场的形状将发生变化且空泡尾波场纵向被延长。由于自注入电子束的库仑场梯度和尾波场相反，自注入电子束削弱了尾波静电场。随后的鞘层电子须以较高的初始纵向动量才能自注入到不断演化的空泡尾场中。当电子束自身库仑场大于尾波静电场时，电子束将作为等离子体尾波场的驱动源，进一步加速激光尾场中的高能电子。电子自注入的初始动量阈值p x0随着静电标势min绝对值的减小而增大。3.研究了强激光与密度线性递增分布等离子体的自聚焦效应，得到了介电常数表达式及束腰宽度方程，并通过4阶龙格库塔法进行数值求解。研究结果表明：密度尺度越小，电子密度递增越快，自聚焦效果越明显；激光强度越大，受衍射作用越大，自聚焦效果更差。所得结果对强激光与线性递增等离子体产生自聚焦方案具有理论指导意义。(本文来源于《江西师范大学》期刊2014-06-01）
邓剑钦[5]（2012）在《激光带宽抑制光束自聚焦效应的理论和实验研究》一文中研究指出自聚焦是非线性光学中最常见最基本的物理问题之一,从上世纪六十年代起,自聚焦就一直是非线性光学领域热门的研究课题。从实践的角度来看,自聚焦效应限制了允许通过介质的光功率,因为自聚焦通常会导致光学介质的损伤。在高功率固体激光装置中,自聚焦特别是小尺度自聚焦一直是设计高功率激光系统的限制因素。用于惯性约束核聚变(Inertial Confinement Fusion,简称ICF)的激光驱动器,是高功率固体激光装置最典型的应用,而惯性约束聚变点火工程是《国家中长期科学和技术发展规划》的十六项重大专项之一。对用于ICF驱动的高功率固体激光系统而言,高能量、高效率和高光束质量的输出是实现靶丸快点火必需的要求和目标,而小尺度自聚焦引发的高功率激光多路成丝效应是限制固体玻璃激光器提高能量的主要因素。例如,美国劳仑斯·利弗莫尔国家实验室(LLNL)就在其激光运行报告中指出,小尺度自聚焦一直是用于ICF的激光驱动器总体设计、工程研制和安全运行的重大科学问题。从上世纪七十年代起,大量的研究人员对由小尺度自聚焦所导致的光束分裂成丝产生了浓厚的兴趣。因为,高能量、高效率和高光束质量的输出,是用于ICF驱动器的高功率固体激光系统的要求和目标,而小尺度自聚焦是限制固体玻璃激光器提高能量的主要因素。为突破自聚焦效应对高功率固体激光系统输出能力的限制,寻找和提出有效的抑制方法,一直以来都是高功率激光技术领域的重要研究方向。从某种意义上说高功率固体激光系统的发展过程,主要是解决自聚焦特别是小尺度自聚焦问题的过程。小尺度自聚焦的根源是激光束振幅和相位的不规则分布,所以提高光束质量改善光束空间分布的均匀性一直是抑制小尺度自聚焦的主要方法和措施。包括空间滤波器、软边光阑、以及提高光学元件的制备精度等方法都是改善光束质量抑制小尺度自聚焦的常用方法。近年来,人们又陆续提出了一些新的抑制小尺度白聚焦的方法,包括利用发散光束、部分相干光和宽带激光等。宽带激光被认为是用于突破由小尺度自聚焦效应引起的高功率固体激光系统的功率输出瓶颈的可能的技术路线。与单纵模的窄带激光相比,带宽的引入为激光的传输和控制提供了额外的自由度,这意味着随带宽引入的色散效应打破原本以衍射效应和非线性效应竞争的传输状态,使得色散与衍射一起与以小尺度自聚焦为主导的非线性效应形成竞争。因而,带宽的引入为抑制小尺度自聚焦提高光束近场均匀性提供了新的手段和可能性。因此,宽带激光有利于防止光束近场分布的均匀性因严重的小尺度自聚焦效应而出现明显的下降,从而能够保证最终产生高能量、高质量和高均匀性的叁倍频聚焦光斑,提高靶面辐照的均匀性和靶丸的内爆效应。本论文基于高功率固体激光驱动系统中高负载能量和高光束质量的需求,研究了小尺度自聚焦的形成机制和功率条件,探讨了不同类型的宽带激光在传输过程中的对小尺度自聚焦效应的作用规律,以及宽带激光自身的各个参量对小尺度自聚焦效应的抑制条件和抑制规律,获得的主要成果如下：第一、研究了高斯光束发生小尺度自聚焦效应的功率条件。研究发现,高斯光束发生小尺度自聚焦效应所需的功率值与初始调制幅度有关,初始调制幅度越大,则高斯光束因小尺度自聚焦而分裂成丝所需的功率越小；反之,初始调制幅度越小则所需的功率越大。第二、研究了由谱色散匀滑(Smoothing by Spectral Dispersion,简称SSD)装置产生的具有相位调制和光谱色散特性的小宽带脉冲激光(简称谱色散光束)的菲涅耳衍射,以及以衍射场为输入的小尺度自聚焦现象。研究发现,谱色散光束可以用来改善光束的近场均匀性。选择合适的SSD装置的元件参数可以提高光束质量,从而实现对小尺度自聚焦的抑制作用。第叁、研究了在宽带啁啾脉冲激光的小尺度自聚焦过程中,利用带宽抑制光束小尺度自聚焦效应的条件。研究发现,对于宽带啁啾脉冲激光而言,带宽可以在特定条件下用来抑制高功率激光系统中的小尺度自聚焦效应。当脉冲宽度一定时,带宽越大对空间小尺度自聚焦的抑制作用越明显,而当带宽一定时,脉宽越大带宽对小尺度自聚焦的抑制作用越有限；在不同脉宽条件下,对小尺度自聚焦实现相同程度的抑制作用,光束必须具有相同的带宽脉宽比,并且带宽脉宽比反映了带宽对小尺度自聚焦效应的抑制程度,比值越大则抑制作用越明显。第四、实验研究了宽带啁啾脉冲激光的小尺度自聚焦效应,验证了利用带宽抑制小尺度自聚焦的相关特性。通过控制调制场的空间频率,利用宽带啁啾脉冲激光正弦调制的增长实验,证明了与单色平面波条件下的B-T理论相比,宽带啁啾脉冲激光的增益谱曲线,整体向高频方向移动。另外,针对宽带啁啾脉冲激光B积分增长曲线的实验研究,其结果表明,与准单色激光的B积分增长曲线相比,宽带啁啾脉冲激光的B积分增长曲线,其峰均比对比度迅速增长的B积分拐点后移,初始噪声缓慢增长的平坦区更长。本文以提高高功率激光系统中激光光束控制能力和高能负载为目标,从不同角度针对不同类型的宽带脉冲激光,讨论带宽和其它相关光束参量在其线性和非线性传输过程中的影响规律,得到了一些新的认识,并提出了一些新的观点。(本文来源于《湖南大学》期刊2012-10-01）
邓剑钦,张进,杨华,傅喜泉,文双春[6]（2012）在《激光带宽抑制光束小尺度自聚焦效应的条件》一文中研究指出激光带宽有利于抑制光束的小尺度自聚焦效应,从而突破非线性效应的限制提高高能固体激光器的输出功率。研究表明,带宽抑制小尺度自聚焦效应的程度与带宽和脉宽之比密切相关,相同脉宽条件下带宽越大对空间小尺度自聚焦的抑制作用越明显,而带宽一定时随着脉冲宽度的增大,带宽的抑制作用则逐渐变弱。在实际的钕玻璃激光放大系统中,由有限的增益带宽以及增益窄化等因素所限制的带宽量,决定了在这类固体激光系统中需要脉冲宽度短至皮秒量级才能有效利用激光带宽抑制小尺度自聚焦效应,而对于长至数十皮秒,甚至纳秒量级的长脉冲而言,如此有限的带宽量对小尺度自聚焦的抑制几乎不起作用。(本文来源于《光学学报》期刊2012年05期）
贾磊磊,陈锡华[7]（2011）在《渐变型多模光纤中的自聚焦效应》一文中研究指出结合微分方程的定性理论,利用几何光学的方法通过对光线轨迹的分析,对渐变型多模光纤的自聚焦效应进行了严格的讨论,给出了相应的数值例子,并计算出相应的聚焦区域.(本文来源于《广西民族大学学报(自然科学版)》期刊2011年01期）
张颖,朱启华,曾小明,周凯南,蒋东镔[8]（2011）在《啁啾堆积脉冲传输过程中的小尺度自聚焦效应》一文中研究指出研究了啁啾堆积脉冲的时间精细结构与子脉冲带宽、相位、啁啾量等因素的关系。结果表明:随着子脉冲带宽的微小变化,啁啾堆积脉冲的峰值功率为相同输出能力窄带脉冲功率的1.5~3.0倍;当子脉冲间存在着随机相位扰动时,啁啾堆积的峰值功率约为相同输出能力窄带脉冲功率的3倍。建立了啁啾堆积脉冲的时空非线性传输放大模型,模拟得到堆积脉冲传输过程中的非线性增长因子,并与相同能量的窄带脉冲进行了比较,揭示了啁啾堆积脉冲在高功率激光装置中的传输放大过程中出现的一些新现象以及可能导致的后果。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2011年01期）
张双根,黄章超,薛玉明,吕福云,姚江宏[9]（2010）在《准相位匹配晶体中超短脉冲传输的自聚焦效应》一文中研究指出建立了超短激光脉冲在准相位匹配晶体中传输的物理模型,并对修正后的非线性薛定谔方程进行了数值求解,获得了飞秒激光脉冲在周期极化铌酸锂晶体中传输的时空演化过程。模拟结果发现当入射基频光功率超过晶体自聚焦的临界功率时,发生自聚焦过程。自聚焦效应使激光脉冲在时域上产生分裂和在空间上发生聚焦。脉冲宽度随着传输距离的增加而逐渐减小,焦点处脉冲宽度最小;脉冲在空间上被聚焦,聚焦半径随着传输距离的增加而逐渐减小,焦点处半径最小,经过焦点后发散;脉冲峰值强度在焦点处最强,经过焦点后峰值强度逐渐降低。超短脉冲倍频过程中,自聚焦效应限制了准相位匹配晶体的长度。(本文来源于《中国激光》期刊2010年10期）
章礼富[10]（2010）在《高功率宽频带激光脉冲自聚焦效应的实验研究》一文中研究指出“宽频带”和“非线性”是强激光科学技术领域中的两大核心关键技术,而自聚焦是其中最主要的非线性效应之一,它是使光束质量变坏和限制激光器输出功率的主要因素。宽频带激光脉冲可望突破主要由非线性效应引起的高功率固体激光驱动器的功率受限瓶颈,近年来成为激光技术领域的一个重要发展方向。此外,自聚焦是非线性光学中的一个基本物理问题。近年来,随着超短脉冲技术的发展,宽频带超短激光脉冲的非线性传输及其与物质的相互作用成为非线性光学领域的重大前沿。所以,研究高功率宽频带激光脉冲的自聚焦无论在理论上还是在实际应用上都具有十分重要的意义。本论文结合我国新一代高功率激光驱动器的实际需要和自聚焦理论的发展,理论和实验研究了宽频带激光脉冲的自聚焦特性和规律,获得如下主要成果:第一,实验研究了非线性介质中宽带激光脉冲小尺度空间调制的自聚焦过程,获得了小尺度空间调制增长的演化规律及调制之间的相互作用规律。实际的光学系统中的器件总是具有一定的大小,宽带激光脉冲通过光学系统时就不可避免的会受到衍射调制,而宽带激光脉冲光谱成分中不同波长的光波衍射的强弱程度是不一样的。实验结果表明,衍射调制下的宽带激光通过非线性介质时,空间特定位置出现调制增长并导致光束分裂成丝。我们着重研究了圆孔衍射下的宽带激光脉冲的非线性传输过程,观察到了小尺度细丝形成过程。尤其详细研究了单根细丝的演化,以及细丝之间的相互作用的过程。我们发现单根细丝强度增加到一定值后,会释放多余的能量,从而诱发新的细丝的形成;相距很近的细丝之间通过干涉相互作用,使得在其附近区域生长出新的细丝。第二,研究了非线性介质中啁啾宽带激光脉冲的时空噪声的演化过程,揭示了时空噪声之间的相互作用和脉冲啁啾对时空噪声演化的影响规律。基于非线性薛定谔方程,理论上研究了宽带啁啾激光脉冲的时空不稳定性,发现脉冲啁啾不影响不稳定增益谱,时空不稳定增益谱表达式与无啁啾激光脉冲情形下一致。只要在相同的非线性作用下,调制增长的速度是相同的。同时实验测得了不同啁啾(不同脉冲宽度)情形下宽带激光脉冲空间噪声在非线性介质中的演化过程,得到了具有时间调制下的空间增益谱图,其结果与理论上是一致的。实验结果表明带宽在一定程度上可以延缓小尺度自聚焦的发生。最后,数值模拟了啁啾激光脉冲的时域不稳定性及其对空间自聚焦的影响。最后,从理论和实验上揭示了介质的驰豫效应对宽带激光脉冲时空不稳定性的影响。这些结果对宽带激光脉冲传输和调制不稳定性物理有重要意义的。当脉冲宽度很短时,在非线性传输过程中介质的驰豫效应就变的非常重要。我们解析上推导出了非瞬时非线性响应介质中的时空不稳定性的表达式,清楚地揭示了驰豫响应时间对不稳定性的影响。得到了一些有趣的结论。如,在非瞬时非线性响应介质中,时空不稳定可以发生在反常色散自散焦介质中,而在瞬时非线性响应介质中是不可能发生的。除了类似于瞬时非线性响应介质中常规不稳定区域外,还出现了新的不稳定区域。我们设计了典型非瞬时非线性响应介质二硫化碳中的调制不稳定性实验,得到了不同脉冲宽度下的时空不稳定增益谱图,与理论结果吻合的很好。(本文来源于《湖南大学》期刊2010-05-01）
自聚焦效应论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
提出了一种新型的基于渐变折射率波导自聚焦效应的模斑变换器,分析了均匀折射率波导和渐变折射率波导的模式场分布及传输特性,研究了自聚焦效应的原理。利用时域有限差分法,计算得到了该变换器的插入损耗和回波损耗,所提模斑变换器与现有的最好模斑变换器的性能相当,但长度缩短至其1/6。该新型模斑变换器可用于集成光学系统中。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
自聚焦效应论文参考文献
[1].吕思奇,卢尚,陈檬.抑制高峰值功率皮秒激光放大系统Nd:YAG中的自聚焦效应（英文）[J].红外与激光工程.2019
[2].李梦华,孙崇磊,赵佳.基于自聚焦效应的新型模斑变换器[J].光学学报.2019
[3].邓涵凌.球差和光束空间相干性对激光从太空轨道到地面大气传输自聚焦效应的影响[D].四川师范大学.2017
[4].陶志鹏.激光等离子体尾场中电子加速和自聚焦效应研究[D].江西师范大学.2014
[5].邓剑钦.激光带宽抑制光束自聚焦效应的理论和实验研究[D].湖南大学.2012
[6].邓剑钦,张进,杨华,傅喜泉,文双春.激光带宽抑制光束小尺度自聚焦效应的条件[J].光学学报.2012
[7].贾磊磊,陈锡华.渐变型多模光纤中的自聚焦效应[J].广西民族大学学报(自然科学版).2011
[8].张颖,朱启华,曾小明,周凯南,蒋东镔.啁啾堆积脉冲传输过程中的小尺度自聚焦效应[J].强激光与粒子束.2011
[9].张双根,黄章超,薛玉明,吕福云,姚江宏.准相位匹配晶体中超短脉冲传输的自聚焦效应[J].中国激光.2010
[10].章礼富.高功率宽频带激光脉冲自聚焦效应的实验研究[D].湖南大学.2010
论文知识图
