飛秒矢量光束轉(zhuǎn)換器設(shè)計(jì)與應(yīng)用特性分析.pdf

1、作為非均勻偏振光，矢量光束以其優(yōu)越的聚焦和傳輸特性，具有很好的應(yīng)用前景，因此得到了研究人員越來越深入的分析研究。隨著現(xiàn)代激光技術(shù)的飛速發(fā)展，研究人員已經(jīng)可以通過多種方法將脈寬壓縮至飛秒、阿秒的量級(jí)，使得脈沖的峰值功率可以達(dá)到1024W/cm2以上，更好地支持了激光與粒子相互作用的研究。將矢量光束與飛秒激光結(jié)合在一起，飛秒矢量光束所帶來的新特性將更具積極意義。
　　本論文的主要工作包括：
　　1、可面向超強(qiáng)飛秒激光的徑向偏振光

2、轉(zhuǎn)換器的設(shè)計(jì)加工：根據(jù)偏振轉(zhuǎn)換原理，基于釩酸釔晶體的雙折射特性，以及全反射過程中相位延遲的性質(zhì)，分別設(shè)計(jì)了兩種實(shí)現(xiàn)偏振方向轉(zhuǎn)換的器件，并利用微納離子刻蝕技術(shù)以及傳統(tǒng)光學(xué)加工工藝獲得了相應(yīng)的器件，測試結(jié)果表明，器件達(dá)到了設(shè)計(jì)功能要求；
　　2、飛秒徑向偏振光聚焦場矢量分布的精細(xì)模型建立及模擬仿真分析：基于Richard-Wolf矢量衍射理論，對(duì)少周期矢量偏振光的聚焦特性進(jìn)行的分析，對(duì)其聚焦場的精細(xì)矢量分布進(jìn)行了研究，建立了矢量精細(xì)分

3、布模型，并通過仿真模擬分析了幾種因素，包絡(luò)純度、色散、衍射以及波長等對(duì)聚焦的影響；
　　3、徑向偏振光聚焦場強(qiáng)度分布實(shí)驗(yàn)測量：綜合分析各種檢測方法的優(yōu)缺點(diǎn)，利用“刀口”法，設(shè)計(jì)可在空間三維方向精密調(diào)節(jié)的實(shí)驗(yàn)測量系統(tǒng)，對(duì)聚焦光場強(qiáng)度分布進(jìn)行檢測，實(shí)驗(yàn)上分析了不同數(shù)值孔徑下、不同轉(zhuǎn)換器件獲得的徑向偏振光的聚焦特性，實(shí)現(xiàn)了微米級(jí)的焦斑的探測。
　　理論分析和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，徑向偏振光有著優(yōu)越的聚焦特性，尤其是在聚焦后超強(qiáng)的縱向分量，