Читать онлайн «Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии»
Автор Крылов В.Н.
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ
САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИНФОРМАЦИОННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ, МЕХАНИКИ И ОПТИКИ
В. Н. Крылов, О. А. Смолянская,
С. Э Путилин, Е. В. Новоселов, Я. В. Грачев
ФЕМТОСЕКУНДНАЯ ОПТИКА И
ФЕМТОТЕХНОЛОГИИ
Методические материалы
К ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ ПРАКТИКУМУ
Санкт-Петербург
2009
В. Н. Крылов, О. А. Смолянская,
С. Э Путилин, Е. В. Новоселов, Я. В. Грачев
ФЕМТОСЕКУНДНАЯ ОПТИКА И
ФЕМТОТЕХНОЛОГИИ
Методические материалы
К ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ ПРАКТИКУМУ
Санкт-Петербург
2009
2
В. Н. Крылов, О. А. Смолянская, С. Э. Путилин, Е. В. Новоселов,
Я. В. Грачев
ФЕМТОСЕКУНДНАЯ ОПТИКА И ФЕМТОТЕХНОЛОГИИ. Методические материалы к экспериментальному практикуму. – СПб: СПбГУ
ИТМО, 2009. – 83с. В пособии представлены методические материалы к экспериментальному
практикуму по дисциплине «Фемтосекундная оптика и фемтотехнологии». Даны описания лабораторных работ с кратким изложением теоретического
материала и терминологический словарь, содержащий толкование различных
терминов и понятий, необходимых для подготовки к лабораторным работам. Предназначено для бакалавров и магистров, обучающихся по направлению
«Фотоника и оптоинформатика», а также для студентов оптических и
информационных специальностей смежных направлений. Рекомендовано к печати ученым советом факультета фотоники и
оптоинформатики, протокол №5 от 18. 02. 2009г. СПбГУ ИТМО стал победителем конкурса инновационных
образовательных программ вузов России на 2007-2008 годы и успешно
реализовал инновационную образовательную программу «Инновационная
система подготовки специалистов нового поколения в области
информационных и оптических технологий», что позволило выйти на
качественно новый уровень подготовки выпускников и удовлетворять
возрастающий спрос на специалистов в информационной, оптической и других
высокотехнологичных отраслях науки. Реализация этой программы создала
основу формирования программы дальнейшего развития вуза до 2015 года,
включая внедрение современной модели образования. ©Санкт-Петербургский государственный университет информационных
технологий, механики и оптики, 2009
© В. Н. Крылов, О. А. Смолянская, С. Э. Путилин, Е. В. Новоселов,
Я. В. Грачев, 2009
3
СОДЕРЖАНИЕ
Предисловие... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 5
Лабораторная работа №1 Эрбиевый волоконный фемтосекундный лазер и
измерение энергетических и спектральных характеристик его излучения ... ... ... . 7
Лабораторная работа №2 Измерение временных характеристик излучения
эрбиевого волоконного фемтосекундного лазера автокорреляционным методом
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 15
Лабораторная работа №3 Генерация белого света в оптическом волокне и
исследование его спектральных характеристик... ... ... ... ... ...
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 28
Лабораторная работа №4 Терагерцовый фотометр TP-1 и исследование
материалов и веществ для медицины, систем безопасности, таможни и экологии
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 34
Лабораторная работа №5 Генерация второй оптической гармоники ... ... ... . 38
Лабораторная работа №6 Генерация второй и четвёртой оптических
гармоник ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 51
Лабораторная работа №7 Передача многоспектральной информации по
оптическому каналу связи ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . 55
Лабораторная работа №8 Титан-сапфировый фемтосекундный лазер и
измерение энергетических и спектральных характеристик его излучения ... ... . . 63
Лабораторная работа №9 Измерение временных характеристик излучения
титан-сапфирового фемтосекундного лазера автокорреляционным методом ... 69
Лабораторная работа №10 Титан-сапфировый фемтосекундный
многопроходовый усилитель и измерение характеристик его излучения……73
О кафедре……………………………………………………………………84
4
Предисловие
Начиная с 1990 года наблюдается большой прогресс в генерации
сверхкоротких импульсов с помощью твердотельных лазеров на основе титан-
сапфировых кристаллов (Ti:Sp, длина волны излучения ~ 800 нм), иттербиевых
кристаллов (Yb, длина волны излучения ~ 1040 нм) и волоконных лазеров, в
том числе лазеров на волокнах легированных эрбием (Er, длина волны
излучения ~ 1550 нм).
