超短脈衝雷射放大器的設計及應用__臺灣博碩士論文知識加值系統

研究生: 黃宜裕. 研究生(外文):, HWANG, YI-YUH. 論文名稱: 超短脈衝雷射放大器的設計及應用. 論文名稱(外文):, Design and applications of ultrashort pulse laser ... 資料載入處理中... 跳到主要內容 臺灣博碩士論文加值系統 ::: 網站導覽| 首頁| 關於本站| 聯絡我們| 國圖首頁| 常見問題| 操作說明 English |FB專頁 |Mobile 免費會員 登入| 註冊 功能切換導覽列 (178.128.221.219)您好！臺灣時間：2022/09/0312:44 字體大小：       ::: 詳目顯示 recordfocus 第1筆/ 共1筆  /1頁 論文基本資料 摘要 目次 紙本論文 QRCode 本論文永久網址: 複製永久網址Twitter研究生:黃宜裕研究生(外文):HWANG,YI-YUH論文名稱:超短脈衝雷射放大器的設計及應用論文名稱(外文):Designandapplicationsofultrashortpulselaseramplifiers指導教授:汪治平指導教授(外文):JYHPYNGWANG學位類別:博士校院名稱:國立臺灣大學系所名稱:電機工程學系學門:工程學門學類:電資工程學類論文種類:學術論文論文出版年:1997畢業學年度:85語文別:中文論文頁數:131中文關鍵詞:超短脈衝、雷射放大器、自發輻射放大光、自聚焦、飛秒白光外文關鍵詞:ultrashortpulse、laseramplifier、amplifiedspontaneousemission、self-focusing、femtosecondwhitelight相關次數: 被引用:0點閱:199評分:下載:0書目收藏:0 　　　　研究高增益超短脈衝雷射放大器首先要面對的問題是如何精確估算自發輻射放大光(amplifiedspontaneousemission,ASE)的大小。

不同以前文獻計算ASE的方法，我們提出了一個全新、簡潔而有效的計算方法，就是ASE的平均等效放大倍率(effectiveamplifiedfactorofspontaneousemission)。

利用此ASE平均等效放大倍率的計算方法，我們針對圓柱型放大器，在不同長度與半徑的比值及不同大小時計算放大器的ASE平均等效放大倍率，得到很多有用的結論。

我們將這些結論匯整出設計放大器的四個基本原則，使設計超短脈衝雷射放大器成為參數化而不是如一般文獻所述是由經驗或靈感(designbyexperienceorart)來設計，如此大大提升了放大器設計的品質與速度。

另外，對於很小能量的超短訊號光（如鎖模雷射振盪器所輸出的光脈衝）的放大方式，常採用多通路放大器(multipassamplifier)。

針對多通路放大器隨時間改變增益的特性，我們發展出一個時間解析動態增益模型，用來分析、設計多通路超短脈衝雷射放大器。

由此模型所設計出來的4通路染料雷射放大器，僅需要數微焦耳(microjoule)的泵浦能量(pumpenergy)就可以獲得高效率(2.3%)、高放大倍率(1430)的優良特性，並且由模型預測的理論值與實驗數據完全一致，足以證明我們時間解析動態增益模型的正確性與實用性。

利用我們研製完成的高增益（超過二百萬倍）、高訊噪比(signal-to-ASEintensityratio>10^7)、高穩定性(fluctuation<5%)之飛秒脈衝染料雷射放大器，來研究高功率飛秒光脈衝在藍寶石晶體中非線性傳播的特性。

我們發現當入射光的強度(intensity)在0.8-1.2TW/cm^2時，光脈衝會在藍寶石晶體內產生單絲結構(singlefilament)並伴隨著白光展頻(whitelightgeneration)。

更有趣的是光脈衝在晶體中傳播時，脈衝核心(core)的光強度一直維持於原入射強度並不隨傳播距離的增加而改變。

　　　　Themostimportantanddifficultissueindesigninghigh-gainultrashort-pulselaseramplifiersistocorrectlyestimatethegain,whichisstronglydependentontheamountofamplifiedspontaneousemission(ASE).InthepastthereisnotanefficientandaccuratemethodtocalculateASE.InthisthesisweproposeanovelmethodtocalculateASEandthegain.Usinganeweffectiveamplificationfactorofspontaneousemission,onecandeterminetheeffectivegainofASEincylindricalamplifiercellsofdifferentaspectratios.Thecalculationresultsaresoclosetotheexperimentsthatwecanrelyonthismethodtooptimizethesizeandshapeofultrashort-pulselaseramplifiersforhighgainandhighefficiency.Weinducefourbasicrulestodeterminethegeometryofalaseramplifier.Inadditiontothecylindricalamplifiercells,multipassamplifiersarealsofrequentlyemployedtoboostthepulseenergyfromlow-powerultrashortlasercavity.Inamultipass-amplificationprocess,thegainandASEaredifferentforeachpass,henceitisevenmoredifficulttooptimizeamultipassamplifier.WedevelopedadynamicalmodeltodescribetheevolutionofgainandASEofmultipassamplifiers.Basedonthismodel,wedesignahigh-gain,high-efficiency,four-passdyelaseramplifier.Thisamplifiercanbepumpedbyonlyseveralmicrojoulesofenergy,andcanprovideagainashighas1430for65-pJinputpulses.BecausethegrowthofASEiswellrestricted,the2.3%efficiencyofthismultipassamplifierishigherthanpreviousdesigns.Theseexperimentalresultsarealsoveryclosetothecalculations.Combinedanoptimizedmultipassamplifierandanoptimizedcylindricalamplifiercell,webuiltaultrashort-pulsedyelaseramplifierwithasignal-to-ASEintensityratiohigherthan10^7:1,andapowerstabilitybetterthan5%.TheoutputbeamprofileofthisamplifierisnearlyGaussian-00mode.Weutilizetheamplifiedpulsestostudythenonlinearphenomenaofhigh-powerfemtosecondpulsespropagatinginsapphire.Wediscoverthatthepulseswithintensitybetween0.8TW/cm^2and1.2TW/cm^2propagateasasinglefilamentinasapphirecrystal,accompaniedwithwhite-lightcontinuumgeneration.Thediameterofthesinglefilamentismeasuredtobe22-30um.Itisworthyofnotethattheintensityofpulsecorekeepsconstantthroughoutthepropagationinthesapphirecrystal. 封面目錄第一章1.11.21.3第二章2.12.22.32.42.52.62.72.82.92.10放大器穩定性的探討2.11多級式放大器系統的設計2.12參考文獻第三章3.13.23.33.43.53.63.73.8第四章4.14.24.34.44.5第五章  國圖紙本論文 推文 網路書籤 推薦 評分 引用網址 轉寄                                                                                                                                                                                                                    top 相關論文 相關期刊 熱門點閱論文 無相關論文   無相關期刊   1. 無線區域網路極化分集天線之研製 2. 使用週期性穩態信號的強健式波束成型技術 3. 雷射測距儀 4. 無線網路通訊協定之實作 5. 高斯頻率鍵移傳輸機之研製 6. 醫電儀器的微電腦控制 7. 導管式類比數位轉換器之設計 8. 應用遺傳基因演算法於機組最佳維修排程 9. 混合式多途徑通道等化 10. 差動共焦顯微術及其應用 11. 介質光波導內金屬散射物之電磁分析 12. 一個平行C語言及其在分散式共享記憶體系統上之編譯器 13. 新型類比電流式二階電流濾波器與振盪器之設計 14. 使用電流傳輸器合成之新型泛用二階濾波器設計 15. 單一神經細胞模擬系統與電路模型之建立     簡易查詢 | 進階查詢 | 熱門排行 | 我的研究室