【摘 要】
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宽带可调谐的飞秒激光对多光子显微成像、非线性光谱学及半导体计量等领域有着重大意义。传统的飞秒激光器受增益介质荧光发射谱的限制,输出波段和调谐能力有限,远不能满足这些领域的需求。而利用飞秒激光器作为泵浦源,结合光参量技术可以突破这一限制,使激光器的输出波段延伸到深紫外或中红外。特别是以Yb全固态飞秒激光器泵浦的光参量振荡器（OPO）,因其结构紧凑、调谐范围广、振荡阈值低、光束质量好、成本低廉,已然成
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宽带可调谐的飞秒激光对多光子显微成像、非线性光谱学及半导体计量等领域有着重大意义。传统的飞秒激光器受增益介质荧光发射谱的限制,输出波段和调谐能力有限,远不能满足这些领域的需求。而利用飞秒激光器作为泵浦源,结合光参量技术可以突破这一限制,使激光器的输出波段延伸到深紫外或中红外。特别是以Yb全固态飞秒激光器泵浦的光参量振荡器（OPO）,因其结构紧凑、调谐范围广、振荡阈值低、光束质量好、成本低廉,已然成为获取宽带可调谐飞秒激光的重要途径之一。为满足超快光学的飞速发展,相应的测量技术也在不断进化。本论文重点研究Yb飞秒激光器倍频绿光泵浦的光参量振荡器和基于频率分辨光学开关法（FROG）的飞秒脉冲测量技术,其主要内容如下。1.对FROG系统的基本原理进行阐述。然后介绍了自研的SHG-FROG的硬件光路设计和数据采集功能的实现过程。最后对各类噪声给测量结果带来的影响进行了分析,编写了相应的降噪程序并在的实际测量中检验其有效性。2.对FROG装置的测量结果进行了交叉验证。我们使用自研的SHG-FROG与商用自相关仪和光谱仪测量结果进行了对比,证明了重建结果的可靠性。随后使用该装置对实验室自研的Yb:CYA飞秒锁模激光器的输出脉冲进行了表征,其脉冲宽度为147 fs,光谱半高全宽为9.4 nm,时间带宽积为0.376,该飞秒振荡器将用于泵浦OPO。3.利用Yb:CYA飞秒锁模激光器开展了飞秒绿光同步泵浦的OPO实验。首先将YCOB晶体与绿光泵浦OPO的常用晶体的性质进行了对比,讨论了YCOB晶体用于绿光泵浦OPO的可行性。然后介绍了像传递和倍频模块的相关结果,最后针对OPO的装置设计以及实验中的一些问题进行了分析与讨论。
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