超短脈沖激光激發(fā)下雙光子吸收系數(shù)的研究.pdf

1、介質(zhì)在超短脈沖激光激發(fā)下的雙光子吸收(TPA)特性的研究是目前國內(nèi)外光電子領域前沿熱點內(nèi)容之一。描述材料雙光子吸收特性的重要物理量之一是分子雙光子吸收截面，其實驗值可以通過測量雙光子吸收系數(shù)(β)確定。目前，主要的實驗方法包括非線性透過率、Z-掃描以及雙光子誘導熒光等方法。能量透過率是非線性透過率方法和Z-掃描方法的可觀測物理量，其值即與介質(zhì)雙光子吸收系數(shù)有關，也與激發(fā)光的脈沖時域結構有關。對于超短(如飛秒等)脈沖結構，由于目前實際觀測

2、的困難，通常采用模型化處理。
　　 由此導致對同一套能量透過率實驗數(shù)據(jù)，用不同的脈沖模型處理，將得出不同的雙光子吸收系數(shù)。本論文主要研究了脈沖結構對雙光子吸收系數(shù)的量化影響。這種影響有助于從原理上分析和評價實驗結果的合理性和精確程度。
　　 本論文以矩形、高斯、雙曲正割、羅侖茲和非對稱雙曲正割等五種目前普遍采用的典型超短脈沖結構模型為例，分別從數(shù)值模擬和理論計算兩方面研究了非線性能量透過率與超短脈沖激光時空結構關系特性，

3、取得了以下主要結果。
　　 (1)給出了五種脈沖模型的非線性能量透過率曲線圖，并以矩形脈沖模型得出的β0為參考，通過曲線擬合，得到了用其它四種脈沖模型得出的β與β0的相對差別。結果顯示，在βLI0<1 (對應非線性能量透過率≥0.75)的范圍內(nèi)，最大相對偏差可達到73.21[％]。
　　 結果說明，在采用能量透過率方法精確確定β時，激光脈沖結構對β有重要影響。
　　 (2)定義參數(shù)——脈沖結構影響因子(g 因子)