波前像差对超短飞秒激光脉冲聚焦特性的影响

更新时间:2023-05-28

《激光技术》2020年01期

【摘要】为了研究波前像差对超短飞秒激光脉冲聚焦特性的影响,基于瑞利-索末菲标量衍射理论,对比研究了在散焦、像散、慧差、三叶形像差以及球差等各类波前像差下,均匀强度分布和高斯强度分布的超短飞秒激光脉冲的聚焦特性。结果表明,波前像差对均匀强度分布的飞秒脉冲在焦平面处的光强分布具有明显的不利影响,从而降低飞秒脉冲的聚焦峰值功率,而对高斯强度分布的飞秒脉冲影响相对较小,即在高斯强度分布下,在焦平面处仍然有可能获得较好的、近衍射极限的聚焦光斑;在非焦平面处,即使初始脉冲具有高斯强度分布,非焦平面处的光强分布受各类波前像差的影响也较为明显;对于所研究的30fs(1/e~2半宽度)超短脉冲,波前像差对脉冲持续时间的影响几乎可以忽略。此研究结果对超短飞秒激光束的光束质量评估及聚焦特性分析具有实际的指导意义。

【关键词】超快光学聚焦波前像差持续时间衍射理论