光栅对脉宽压缩系统优化与设计大学论文.doc

班级代号学号密级10320公开本科毕业论文（物理与电子工程学院）院）题（中、英文）目光栅对脉宽压缩系统优化与设计TheDesignandImprovementontheLaserPulseWidthCompressionwithBlazingDouble-Grating作者姓名指导教师姓名学科门类工学提交论文日期二零一五年五月专业名称光信息科学与技术光栅对脉宽压缩系统优化与设计摘要：超短激光具有时间宽度短、光谱含量丰富、光脉冲峰值功率高的特点。由于工业生产对具有一定波长的超短脉冲光纤激光器的需求日益增大，对超短脉冲激光器的研究已十分必要。本课题简述双通结构光栅压缩器的基本结构和光学原理，利用闪耀光栅对来实现对半导体激光器输出脉冲进行脉宽压缩，从而输出超短脉冲，实现对光能的高效利用。关键词：闪耀光栅双通结构脉宽压缩超短脉冲TheDesignandImprovementontheLaserPulseWidthCompressionwithBlazingDouble-GratingAbstract：Theultra-shortlaserhasthefeaturesofshorttimewidth,abundantSpectrumandhigh-poweronthepulsepeak.Duetotherisingdemandonthecompressionontheultra-shortlaserpulsewidthinindustry,whosewavelengthisespecial,itisnecessarytomakeresearchonthecompressionontheultra-shortlaserpulse.Theprojectistosummarizethebasicstructureandoptictheoryaboutthegratingcompressionwithdoublestructure,usetheblazingdouble-gratingtomakecompressionontheLD,makingtheultra-shortlaserpulseandusingtheopticenergyadequately.Keywords:blazinggratingdouble-structurecompressionultra-shortpulse光栅对脉宽压缩系统优化与设计目录1.绪论12、脉宽压缩的方式22.1棱镜压缩22.1.1单棱镜32.1.2棱镜对42.2.光纤压缩52.2.1光纤色散52.2.2单模光纤62.3.光栅压缩82.3.1透射光栅82.3.2闪耀光栅92.3.3闪耀光栅的原理102.3.4透射光栅和闪耀光栅的区别113.光栅压缩器123.1压缩器123.2双通结构压缩器123.3光栅对133.4光栅对的色散补偿153.5光栅对的不足和解决184.结论、致谢19参考文献20191正文1.绪论1917，爱因斯坦从理论上介绍了“受激辐射”的概念，在物质的原子能级上，有数目不一的的粒子（电子）分布在各个能级上，当高能级E2的粒子被频率为的光子照射时，会跃迁到能级，此时会产生出两个与入射光子完全相同的光子，即相同的频率，相同的相位，相同的偏振态和相同的传播方向。入射一个光子，出射两个光子，意味着信号被放大了。这类在受激辐射过程当中产生的，并且被放大的光，称作激光。激光，Laser，是受激辐射的光放大，其英文全称是LightAmplificationbyStimulatedEmissionofRadiation。1953年，美国物理学家CharlesTownes用微波实现了激光器的前身，微波受激发射放大（英文首字母缩写maser）。1957年，Townes的博士生GordonGould创造了“laser”这个单词，从理论上指出可以用光激发原子，产生一束相干光束。直到1960年，美国科学家梅曼博士发明了波长是694.3nm的红宝石激光器。这是人类历史上获得的第一台激光器。激光具有方向性好、亮度高、单色性好和高能量密度等特点。在理论基础完备和科研生产迫切需要的背景下，激光应运而生的。它一问世，就获得了异乎寻常的飞快发展，激光的发展不仅使古老的光学科学和光学技术获得了新生，而且致使一门崭新的新兴产业的出现。超短激光加工技术，在生产生活中被广泛运用，它是以激光与物质相互作用的原理为基础，对包括金属与非金属的特殊的材料，进行焊接、切割、表面处理、打孔，还有作为光源，辨别特定的物体的一门新型高科技技术，应用最大的传统领域应属激光加工技术。在3D打印、通信行业、汽车行业、计算机行业、电气自动化行业、医疗行业、航天事业等都发挥了重要的角色，激光技术在生产实际生活中发挥的淋漓尽致，大放光芒。尤其是在军工事业上，激