兆赫兹CEP稳定的中红外OPCPA机理与技术研究

近年来，中红外激光技术一直是人们在非线性光学和光谱学领域中的研究热点。高重复频率CEP稳定的中红外OPCPA超短超强激光技术在超快光谱学、光频标测量学、阿秒科学等前沿领域，以及工业、医学和国防等应用领域具有重大的应用价值，为强场物理和超快光学等研究领域提供了一种新的技术手段。本项目开展了CEP稳定的中红外OPCPA技术的理论和实验研究，发展建立了中红外超短脉冲产生和放大的理论模型，进行了全光方法实现载波包络相位稳定的理论研究；理论研究了中红外OPCPA光束质量控制与提升技术；理论研究了基于周期极化非线性晶体的中红外超宽带高增益光参量放大技术；研究了皮秒脉冲在光子晶体光纤中的超连续谱产生技术并进行了实验验证；提出并理论研究了CEP稳定的闲频光相干合成产生CEP稳定的单周期中红外激光脉冲的新技术；研究和设计了基于KTA晶体的高功率高效率中红外激光技术并进行了实验验证；理论研究了基于硅基波导的超连续谱产生技术；理论研究了硅基波导中的高效中红外光学参量放大技术；提出并实验验证了基于相位共轭波和偏振旋转的激光脉冲信噪比提升技术；理论研究了基于光纤Sagnac环的激光脉冲信噪比提升技术；研究和设计了CEP稳定的中红外OPCPA并进行了实验验证。本项目的研究结果为CEP稳定的中红外OPCPA技术应用于强场物理和超快光谱学等领域以及相关科学前沿、相关战略高技术与交叉学科的创新发展提供了关键理论和技术基础。