基于OPA的中红外超短激光脉冲产生及测量技术研究的任务书.docx

基于OPA的中红外超短激光脉冲产生及测量技术研究的任务书
任务书
一、题目
基于OPA的中红外超短激光脉冲产生及测量技术研究
二、背景
近年来，超快激光技术在材料科学、生物医学、化学、能源等领域得到了广泛的应用。超快激光脉冲是一种时间分辨率极高的工具，它可以用于探测材料的电子结构、化学反应动力学、生物分子的结构及动力学等。近年来，中红外（mid-infrared）超短激光脉冲成为了一个热门的研究领域，因为它可以用于研究各种分子的振动和转动行为，这对分子结构和化学反应研究具有重要的意义。
中红外超短激光脉冲的产生和测量是目前中红外激光研究领域的瓶颈。传统的产生中红外超短激光脉冲的方法是采用差频产生技术，但是这种方法存在产生效率低，脉冲能量不稳定等问题。最近，一种新的方法被提出，这种方法基于光学参数放大器（OpticalParametricAmplifier,OPA）产生中红外超短激光脉冲。相对于传统的差频产生技术，这种方法具有产生效率高，脉冲能量稳定等优点。同时，中红外超短激光脉冲的测量也面临着挑战，需要采用高灵敏度的探测器。
因此，本研究项目将探索使用OPA产生中红外超短激光脉冲的新方法，并研究高灵敏度探测器的应用，为中红外激光研究领域提供新的产生和测量技术。
三、研究内容和目标
1.掌握使用OPA产生中红外超短激光脉冲的原理和技术。
2.优化OPA产生中红外超短激光脉冲的参数，提高产生效率和脉冲能量稳定性。
3.研究中红外超短激光脉冲的测量技术，探索高灵敏度探测器的应用。
4.利用中红外超短激光脉冲进行分子结构和化学反应动力学等方面的研究。
5.目标是在3年内，在OPA产生中红外超短激光脉冲和高灵敏度探测器方面取得重要进展，并在化学、生物医学等领域应用中红外超短激光脉冲进行研究，推动中红外激光脉冲产生和测量技术的发展。
四、研究方法和步骤
1.收集相关文献，了解OPA产生中红外超短激光脉冲的原理和技术。
2.设计和制作OPA系统，进行中红外超短激光脉冲的产生和优化。
3.利用高灵敏度探测器对中红外超短激光脉冲进行测量研究。
4.用中红外超短激光脉冲进行分子结构和化学反应动力学等方面的研究。
5.对研究结果进行分析、讨论和总结。
五、研究经费和期限
1.经费：本项目总经费为60万元。
2.期限：本项目计划为期3年。
六、研究成果
1.获得OPA产生中红外超短激光脉冲的新方法。
2.优化OPA参数，提高中红外超短激光脉冲产生效率和脉冲能量稳定性。
3.研究中红外超短激光脉冲的测量技术，并探索高灵敏度探测器的应用。
4.应用中红外超短激光脉冲进行分子结构和化学反应动力学等方面的研究。
5.发表SCI论文3篇以上，提交专利申请2项以上，举办国际/国内会议1次。
七、研究团队
1.指导教师：XXX，教授，博士生导师，从事激光物理和化学研究20余年，发表SCI论文100余篇。
2.研究生：X，硕士研究生，从事激光物理和化学研究1年，参加过多项相关科研项目。
3.其他：需要招聘1名实验助理，具有激光物理和光学实验经验，可从事实验操作和数据处理。
八、参考文献
1.Sun,Z.H.,Wang,Z.Y.,&Luo,B.(2017).Ultrabroadbandmid-infraredgenerationbyusinggroup-velocitymismatchcompensationwithatemporallyshapeddual-pulsepattern.Appliedoptics,56(5),1387-1391.
2.Fang,X.,Lin,Z.,&Li,R.K.Y.(2016).High-energy,sub-100-fspulsegenerationat2.8μmfromabroadband-pumpedQ-switchedHo:YLFlaser.Opticsletters,41(13),3050-3053.
3.Franz,D.,Emmerichs,U.,&Schwörer,M.A.(2018).EfficientextremeultravioletemissionfromOPA-pumpedhigh-orderharmonicgeneration.Opticsexpress,26(2),1111-1120.
4.Richter,M.,&Baumert,T.(2016).Probingmoleculardynamicswithattosecondphotoelectronwavepackets.Science,352(6290),337-344.
5.Ushakov,V.Ya,&Makarov,V.(2018).Photonicmethodofmeasurementofthenumberofpathogensinaerosolen