飞秒激光
是一种超短脉冲激光，脉冲持续时间仅为飞秒量级（10^15秒）。
由于其超短的脉冲持续时间，飞秒激光具有极高的光子能量和峰值功率。
可用于各种超快光学应用，例如光学抽运、非线性光学和显微成像。
时域整形
是一种技术，可以通过改变激光脉冲的时间结构来对其进行修改。
它涉及使用光学元件，例如色散棱镜或振荡镜，将脉冲的时间成分分散然后重新组装。
时域整形可用于实现多种目标，例如：
脉冲压缩：缩短脉冲持续时间，提高峰值功率。
脉冲整形：改变脉冲的形状，使其适合特定应用。
脉冲整形：创建具有复杂时间结构的脉冲，例如相位整形或频谱整形。
飞秒激光+时域整形
组合使用飞秒激光和时域整形提供了以下优势：
超高脉冲能量和峰值功率：飞秒激光的高光子能量和峰值功率，结合时域整形，可以产生具有极端能量和功率的脉冲。
灵活的脉冲整形：时域整形可以精确地修改飞秒激光脉冲的时间结构，使其适合各种应用。
超快过程研究：飞秒脉冲的极短持续时间和时域整形能力使之成为研究超快过程的理想工具。
光学压缩：通过时域整形，飞秒激光脉冲可以被压缩到飞秒以下的持续时间。
生物医学应用：飞秒激光和时域整形在生物医学成像、微手术和治疗等领域具有广泛的应用。
应用：
飞秒激光和时域整形组合已用于各种应用，包括：
超快光谱学
非线性光学
生物医学成像
微加工
激光材料加工
飞秒激光时域整形
简介
飞秒激光时域整形是一种先进的技术，用于*纵飞秒激光脉冲的时空特性。通过对激光脉冲的相位和振幅进行调制，可以实现各种应用，包括：
高精度光学时钟
频率梳合成
无线电光学采样
光学相干断层扫描 (OCT)
激光微加工
原理
飞秒激光时域整形涉及通过相位和振幅调制器（例如声光调制器或液晶调制器）将精心设计的相位和振幅掩码施加到激光脉冲。这会改变脉冲的时空分布，从而实现所需的特性。
调制类型
线性调频 (LFM)：相位随时间线性变化，产生线性调频脉冲。
色散补偿：相位补偿光脉冲传播中的色散效应。
啁啾脉冲：相位随频率线性变化，产生啁啾脉冲。
相位整形：相位调制用于创建复杂的脉冲形状，例如压缩脉冲或啁啾脉冲。
应用
光学时钟：飞秒激光时域整形可用于创建超高精度光学时钟，频率稳定度高达 10^19 量级。
频率梳合成：通过将飞秒激光脉冲整形为啁啾脉冲，可以产生频率梳，即具有均匀间隔光谱线的激灯光源。
无线电光学采样：时域整形脉冲可用于电光采样高频电信号，实现无线电波段的超宽带带宽测量。
光学相干断层扫描 (OCT)：啁啾脉冲可以提高 OCT *的成像速度和分辨率，在生物医学成像等应用中非常有用。
激光微加工：飞秒激光时域整形可用于创建具有特定时空特性的激光脉冲，用于高精度激光微加工和纳米制造。
优势
精确控制激光脉冲的时空特性
提高光学时钟和频率梳的精度和稳定性
拓展无线电光学采样和 OCT 的带宽和分辨率
增强激光微加工能力和精度
飞秒激光时域热反射 (TRTR)
飞秒激光时域热反射 (TRTR) 是一种光学技术，用于测量材料的热导率、比热容和界面热阻。它基于飞秒激光脉冲激发样品的表面并测量反射脉冲的时域演变。
原理
超快激光脉冲（飞秒级脉冲宽度）照射到样品表面，激发电子。
激发的电子通过电子声子散射与晶格耦合，将能量传递给晶格振动，从而产生局部热效应。
热效应导致样品表面的折射率变化，从而改变反射脉冲的相位和振幅。
通过测量反射脉冲的时域演变，可以提取样品的热扩散率和热导率等热性质。
应用
TRTR 已被广泛应用于研究各种材料的热传输性质，包括：
金属、半导体和介电材料
薄膜和纳米结构
聚合物和复合材料
生物组织
优点
TRTR 的主要优点包括：
非接触式：无需接触样品，避免了接触引起的热和机械损坏。
高时间分辨率：飞秒激光脉冲的超短脉宽允许在皮秒到纳秒的时间范围内进行测量。
高灵敏度：它可以测量非常小的热导率变化。
广谱适用性：它适用于各种材料，包括导体、绝缘体和半导体。
局限性
TRTR 的主要局限性包括：
表面敏感性：它主要测量样品表面的热性质。
复杂的数据分析：数据分析需要复杂的建模和算法。
总体而言，飞秒激光时域热反射是一种强大的技术，提供了一种无损、高分辨率的方法来表征材料的热传输性质。
