论文部分内容阅读
20世纪90年代，随着宽带可调谐激光晶体与自锁模技术的出现，飞秒激光技术得到了空前的发展。以掺钛蓝宝石为工作介质的飞秒激光器，输出脉冲的持续时间可以短至5fs，脉冲的中心波长位于近红外波段(～800nm)。借助于啁．啾脉冲放大技术，激光单脉冲的能量可以从几纳焦放大至几百毫焦，脉冲的峰值功率可以达吉瓦或太瓦量级。
具有如此高峰值功率和极短持续时间的超短、超强激光脉冲作为一种研究手段和工具，已广泛应用于物理、化学、医学等各个研究领域。一方面以其极高的峰值功率应用于强场物理的研究，提供了一种极端实验条件，可以揭示物质内部结构等；另一方面以其极短的脉冲宽度揭示了一些以前无法观察到的超快现象。
本论文主要研究飞秒激光与玻璃的相互作用以及飞秒激光脉冲在空气和玻璃中的成丝现象，内容包括：
首先，具体研究了飞秒脉冲聚焦后对玻璃的损伤问题。在脉冲波长、束腰半径均保持不变的前提下，对脉冲宽度分别为200rs和1ps时的玻璃损伤区域、损伤时间进行了对比；另外，也比较了脉宽为200fs时玻璃损伤区域内不同位置处的损伤时间。
其次，建立数学模型研究了聚焦区域内等离子体对脉冲能量的共振吸收。保持脉冲波长不变，当脉宽从200fs压缩至164fs时，等离子体的共振吸收达到最强；同时，也比较了不同的入射位置处脉冲能量的吸收情况。
最后，利用三种不同的理论模型来解释光丝的形成机制，并在一定的条件下分别对空气、玻璃中的光丝作了长度估算。