渦旋光脈沖是一種波前相位呈螺旋結(jié)構(gòu)的奇異光場。其獨特的光強分布以及攜帶有確定的光子軌道角動量使其在粒子操縱、生物醫(yī)學(xué)以及光學(xué)通信等領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用前景,很快成為現(xiàn)代光學(xué)中的一個重要分支研究方向。伴隨著激光技術(shù)的不斷發(fā)展,特別是超高功率激光器的獲得,光學(xué)參量放大的技術(shù)亦取得了迅猛的發(fā)展。自上世紀九十年代起研究者就嘗試將光參量放大技術(shù)應(yīng)用于光學(xué)成像領(lǐng)域。近二十年來,該研究在國內(nèi)外一直被人們廣為重視,并取得了諸多重要的研究成果。這種成像技術(shù)由于它獨特的優(yōu)勢已被證明可應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)、物理、化學(xué)、軍事國防等領(lǐng)域。本論文研究了渦旋光在光參量放大成像中的應(yīng)用,提出了利用渦旋超短脈沖泵浦的非共線光參量放大成像的研究方案,實現(xiàn)了對微弱光學(xué)信號的高增益、高對比度、高空間分辨的光參量放大成像。主要做了以下幾個方面的研究:1、概述了光參量放大的基本理論。包括分析和討論了光學(xué)參量放大的非線性耦合波方程、晶體的相位匹配方法、空間走離效應(yīng)等,并通過數(shù)值計算的方法討論非線性光學(xué)晶體的增益以及光譜帶寬特性等。這些工作為實現(xiàn)較高增益、較高空間分辨的光參量放大成像提供了理論基礎(chǔ)。2、研究了渦旋光的基本特性、產(chǎn)生方法及螺旋...

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1OPA過程示意圖

每湮滅一個高頻光子（泵浦光，這樣通過耗費具有高能量的高頻光強得到放大。所示是OPA的原理圖，以ω1、ω2、在非線性晶體的輸入端將高頻的泵浦線性耦合的效應(yīng)，得到了差頻光也即三種光波。其三波之間頻率的相互關(guān)高強度高頻率的泵浦光將能量逐漸的能量在一定范圍內(nèi)隨著晶體長度呈指如下獨....

圖1.2OPA成像的基本結(jié)構(gòu)原理圖

圖1.2OPA成像的基本結(jié)構(gòu)原理圖光在成像中的發(fā)展與應(yīng)用來，越來越多的將渦旋光的特性應(yīng)用在成像的領(lǐng)域。其主要的特特的螺旋相位，通過將其作為空間濾波器可將成像的目標物體各的變化轉(zhuǎn)換為其相對強度的變化，而且無論對振幅物抑或是相位，這種利用渦旋特性的成像通常具有很高的成像對比度。....

圖2.4Ⅰ類OPA時光波在晶體中的空間走離效應(yīng)

基于渦旋超短脈沖泵浦的非共線光參量放大成像技術(shù)研義為泵浦光的空間走離角。對于e光的其走離角2222221arctansin22sincoseooennnn以看出空間走離角它與非線性晶體的折射率以正單軸晶體來....

圖2.9典型光參量放大的相位匹配模型

20型光參量放大的相位匹線結(jié)構(gòu)的情況下，對理的式312kcoskkcos32ksinksin，示信號光、閑頻光與（閑頻與泵浦）和（，則可假定相位失配向垂直的那部分，即，有dω3=0，則由于ω1相互關(guān)聯(lián)，于是有Δk以信號中心頻率

本文編號：4005002