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1 超短超强激光脉冲&魏志义1

1.1 超短脉冲激光的产生4

1.1.1 克尔透镜锁模掺钛蓝宝石激光5

1.1.2 二极管激光泵浦全固态超短脉冲激光7

1.1.3 光纤超短脉冲激光12

1.2 超短脉冲激光的放大14

1.2.1 啁啾脉冲放大技术14

1.2.2 全固态超短超强激光21

1.2.3 光纤超短超强激光24

1.2.4 光学参量啁啾脉冲放大技术28

1.3 超短脉冲激光的载波包络相位及控制31

1.3.1 超短激光脉冲的压缩31

1.3.2 载波包络相位测量与控制36

1.3.3 激光光场的相干合成41

1.4 超短超强激光的主要种类49

1.4.1 高重复频率超短超强激光49

1.4.2 高平均功率超短超强激光52

1.4.3 高峰值功率超短超强激光53

1.5 超短超强激光的噪声抑制56

1.5.1 空间滤波和时间滤波57

1.5.2 纳秒尺度预脉冲的抑制58

1.5.3 饱和吸收体提升激光脉冲对比度技术59

1.5.4 提高注入种子的对比度和注入强度60

1.5.5 环形腔放大技术61

1.5.6 交叉偏振波技术61

1.5.7 双啁啾脉冲放大技术（DCPA）63

1.5.8 超短脉冲泵浦的光学参量放大技术64

1.5.9 等离子镜技术65

参考文献67

2 飞秒光学频率梳技术&曾和平 李文雪 白东碧 闫明83

2.1 锁模激光器与光学频率梳85

2.1.1 光学频率梳基本介绍86

2.1.2 光梳技术的发展背景88

2.1.3 载波包络相位零频测量89

2.1.4 载波包络相位零频的计量方法93

2.2 载波包络相位稳定技术95

2.2.1 载波包络相位自锁定技术96

2.2.2 反馈式载波包络相位锁定技术96

2.2.3 反馈式锁相电路设计100

2.2.4 前馈式相位噪声抑制技术105

2.2.5 锁模激光器的噪声分析110

2.3 光子晶体光纤中的超连续谱产生及其噪声特性117

2.3.1 脉冲在光子晶体光纤中的传输特性118

2.3.2 超连续谱中的噪声分析120

2.4 光学频率梳技术的应用举例123

2.4.1 光学频率精密测量123

2.4.2 光学原子钟124

2.4.3 紫外光梳的产生125

2.4.4 高精度激光测距126

参考文献127

3 超快激光精密加工技术与应用&何飞 程亚131

3.1 引言133

3.2 超快激光加工原理及特点135

3.2.1 超快激光加工的原理135

3.2.2 超快激光处理的特点140

3.3 超短激光脉冲操控技术及其应用144

3.3.1 空间光束整形和时域脉冲整形146

3.3.2 控制直写截面形貌147

3.3.3 提高加工效率156

3.3.4 提高加工分辨率163

3.4 超快激光加工的应用168

3.4.1 飞秒激光诱导微纳结构及其应用168

3.4.2 三维光子学器件集成制备174

3.4.3 微流控芯片及微光学元件制备182

3.4.4 多功能集成195

3.4.5 双光子聚合制备三维多功能器件202

3.4.6 超快激光加工的其他应用207

3.5 超快激光加工的前景展望208

参考文献209

4 飞秒激光经角色散后的传输&李德荣 骆清铭 曾绍群223

4.1 飞秒激光经角色散后的空间展宽227

4.1.1 平面波、球面波和高斯光束227

4.1.2 角色散的传输229

4.1.3 飞秒激光经角色散后的光斑展宽231

4.1.4 光斑展宽机制235

4.1.5 小结238

4.2 飞秒激光经角色散后的时间展宽238

4.2.1 飞秒高斯光束经角色散后的脉冲展宽239

4.2.2 声光偏转器扫描飞秒激光的脉冲展宽245

4.2.3 角色散展宽脉冲的统一理论251

4.2.4 脉冲展宽机制257

4.2.5 小结261

4.3 脉冲时间啁啾及时空畸变特性261

4.3.1 飞秒激光经脉冲展宽／压缩器的时间啁啾262

4.3.2 脉冲时间啁啾的测量273

4.3.3 空间啁啾和脉冲倾斜279

4.3.4 时空畸变参数的测量282

4.3.5 小结288

4.4 角色散器件在色散补偿中的应用289

4.4.1 空间色散和时间色散289

4.4.2 角色散器件分别补偿空间和时间色散293

4.4.3 角色散器件同时补偿空间和时间色散298

4.4.4 基于高斯光束模型的优化色散补偿304

4.4.5 小结306

参考文献306

5 超快强激光场下的原子物理&全威 柳晓军 陈京315

5.1 引言317

5.2 强场原子物理基本概念317

5.2.1 多光子电离318

5.2.2 阈上电离与高次谐波产生319

5.2.3 隧穿电离与越垒电离320

5.2.4 电子再散射图像323

5.3 相关实验技术324

5.3.1 超快强激光技术325

5.3.2 原子分子谱仪技术328

5.4 理论方法334

5.4.1 数值求解含时薛定谔方程335

5.4.2 全经典轨迹方法338

5.4.3 半经典模型方法341

5.4.4 量子力学散射矩阵方法345

5.5 重要实验进展351

5.5.1 阈上电离研究351

5.5.2 非序列双电离研究357

5.6 实验与理论对比360

5.6.1 阈上电离-低能电子谱361

5.6.2 阈上电离-高能平台结构363

5.6.3 阈上电离-类共振增强结构365

5.6.4 阈上电离-长波长下电子谱低能结构368

5.6.5 非序列双电离-离子产量373

5.6.6 非序列双电离-离子动量分布375

5.6.7 非序列双电离-电子动量关联分布376

5.7 当前研究前沿377

5.7.1 少周期激光场的绝对相位效应377

5.7.2 超强激光场下的原子电离381

5.7.3 强激光场下的分子电离382

5.7.4 极紫外及X射线波段下的强场原子物理研究387

5.8 展望389

参考文献390

6 飞秒超快光谱学技术及有机聚合物中的超快光物理前沿&王树峰 蒙康 龚旗煌403

6.1 飞秒超快光谱学概述405

6.1.1 飞秒超快激光技术的发展405

6.1.2 飞秒超快光谱学技术406

6.2 有机聚合物材料中的超快光物理413

6.2.1 光电功能材料特性及基本物理概述413

6.2.2 有机聚合物材料中的基本光物理过程418

6.2.3 几种聚合物材料体系研究实例427

6.3 聚合物复合体系光物理研究443

6.3.1 聚合物光伏器件研究背景与发展现状443

6.3.2 超快光谱学在有机聚合物复合体系中的应用452

参考文献462

索引475