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《飛秒光絲中氮?dú)怆x子超輻射相關(guān)問(wèn)題研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線(xiàn)閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、分類(lèi)號(hào)：學(xué)校代碼：10165密級(jí)：學(xué)號(hào)：201511000650碩士學(xué)位論文飛秒光絲中氮?dú)怆x子超輻射相關(guān)問(wèn)題研究StudyontheRelatedProblemsofNitrogenIonSuper-radiationinFemtosecondfilamation作者姓名：王磊學(xué)科、專(zhuān)業(yè)：光學(xué)研究方向：強(qiáng)場(chǎng)光物理導(dǎo)師姓名：梁青青、劉成森2018年4月遼寧師范大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文摘要本論文的主要工作是研究超快飛秒光絲中的氮?dú)怆x子超輻射現(xiàn)象相關(guān)問(wèn)題。氮?dú)怆x子超輻射是空氣激光前沿領(lǐng)域最熱門(mén)的研究課題之一，這一課題的焦點(diǎn)問(wèn)題是超輻射產(chǎn)生的物理機(jī)理、性能優(yōu)
2、化、及其控制，圍繞著這些焦點(diǎn)問(wèn)題我們進(jìn)行了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)研究，設(shè)計(jì)了泵浦-探測(cè)實(shí)驗(yàn)光路，我們擬通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究超輻射產(chǎn)生的根本原因及影響其特征的基本參數(shù)并尋求對(duì)一些焦點(diǎn)問(wèn)題及爭(zhēng)議的解決方案。具體的，我們通過(guò)泵浦探測(cè)實(shí)驗(yàn)探測(cè)氮?dú)怙w秒光絲的具時(shí)間分辨氮?dú)怆x子超輻射，分別在側(cè)向及前向探測(cè)熒光及超輻射隨時(shí)間演化的譜圖，并探測(cè)他們隨泵浦光偏振、種子光強(qiáng)度的依賴(lài)關(guān)系，以研究激發(fā)態(tài)和基態(tài)之間密度矩陣的對(duì)角項(xiàng)ρBB和非對(duì)角項(xiàng)ρBX的動(dòng)力學(xué)過(guò)程，從而探究粒子數(shù)布居與偶極相干在超輻射過(guò)程中所起到的重要作用；更進(jìn)一步地，通過(guò)側(cè)向熒光偏振的探測(cè)，研究了氮?dú)怆x子熒光偏振特性以及電離
3、的各向異性特性。具體研究?jī)?nèi)容包括以下兩個(gè)方面：（1）搭建具有高光譜分辨和高時(shí)間分辨能力的前向超輻射信號(hào)的泵浦探測(cè)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)上下能級(jí)布居數(shù)差的時(shí)間分辨測(cè)量；（2）搭建側(cè)向熒光同步探測(cè)系統(tǒng)，研究飛秒光絲中氮?dú)怆x子熒光對(duì)泵浦光偏振的依賴(lài)關(guān)系以及熒光偏振特性，澄清強(qiáng)場(chǎng)電離后氮?dú)怆x子轉(zhuǎn)動(dòng)波包在超輻射中的作用和影響。此外，通過(guò)具有皮秒量級(jí)的時(shí)間分辨熒光光譜系統(tǒng)，直接探測(cè)激發(fā)態(tài)退激發(fā)過(guò)程的時(shí)間動(dòng)力學(xué)。通過(guò)對(duì)時(shí)間分辨的側(cè)向熒光光譜的探測(cè)，我們探究了氮?dú)怆x子第二激發(fā)態(tài)B態(tài)粒子數(shù)布居動(dòng)力學(xué)過(guò)程研究。由于熒光的衰減只與上能級(jí)相關(guān)，因而我們探測(cè)到它的時(shí)間分辨即得到激發(fā)態(tài)B
4、態(tài)的粒子數(shù)布居隨時(shí)間的演化，通過(guò)其演化我們分析其超輻射退激發(fā)的動(dòng)力學(xué)原因。希望通過(guò)本文的研究工作，深化我們對(duì)于氮?dú)怆x子超輻射物理機(jī)制的認(rèn)識(shí)，為氮?dú)怆x子空氣激光的性能優(yōu)化提供方向指導(dǎo)，為其在大氣遙感領(lǐng)域的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。關(guān)鍵詞：空氣激光；超輻射；飛秒光絲；熒光偏振；脈沖后取向I飛秒光絲中氮?dú)怆x子超輻射相關(guān)問(wèn)題研究StudyontheRelatedProblemsofSuper-radiationofNitrogenIonsinFemtosecondFilamentAbstractThemainworkofthispaperistostudytherel
5、atedproblemsofsuper-radiationofnitrogenionsinultrafastfemtosecondlaserfilament.Super-radiationofNitrogenionisoneofthemostpopularresearchtopicsinthefrontierfieldofairlaser.Thefocusofthistopicisthephysicalmechanism,performanceoptimizationandcontrolofthegenerationofsuper-radiatio
6、n.Wedesignedapump-probeexperimentalsystemandcarriedoutsomerelatedexperimentsconcernedtothesefocaltopicsinordertoexplorethefundamentalcausesandeffectsofthegenerationofsuper-radiationandfindoutthebasicparametersforsomeofitsfeatures.Wearetryingtoseeksolutionstosomefocalissuesandd
7、isputesinthisarea.Specifically,wedetectthetime-resolvedsuperradiationofnitrogenionsfromfemtosecondlaserfilamentbythepump-probeexperiment,thespectraofthesidewardfluorescenceandtheforwardlasingofNitrogenions.Weexploredtheirrelationshipswiththepolarizationofthepumplaser,andwithth
8、eintensitiesoftheseed.Withthosemeasurements,weareabletofindou
