摘要：本文通過(guò)計(jì)算機(jī)模擬研究了具有時(shí)域和空域高斯分布的飛秒激光脈沖的干涉場(chǎng)及其在飛秒數(shù)字全息技術(shù)中的應(yīng)用。根據(jù)高斯脈沖的數(shù)學(xué)形式構(gòu)建了兩光束干涉的模型，并通過(guò)計(jì)算得到了二維干涉場(chǎng)的分布。在此基礎(chǔ)之上，基于像面數(shù)字全息技術(shù)的原理，模擬了不同光束夾角下具有 Peaks 相位分布的物體的數(shù)字全息記錄，得到了全息圖并對(duì)其進(jìn)行了相位重構(gòu)。通過(guò)將再現(xiàn)相位與原始相位值得統(tǒng)計(jì)及對(duì)比，闡明了飛秒數(shù)字全息記錄能力受到物光參 10 考光夾角限制即隨著物光參考光夾角的增大飛秒激光全息圖記錄面積及再現(xiàn)相位的統(tǒng)計(jì)特性下降的現(xiàn)象。 

關(guān)鍵詞：光學(xué)；飛秒激光脈沖；干涉；數(shù)字全息

0  前言 

近年來(lái)，隨著飛秒激光技術(shù)的發(fā)展，飛秒激光脈沖全息技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。相比于傳統(tǒng)的脈沖激光器，飛秒激光脈沖寬度更短，具有了更高的時(shí)間分辨率和更短的相干長(zhǎng)度。

目前，基于飛秒激光泵浦探測(cè)的數(shù)字全息技術(shù)[1]已被應(yīng)用于研究光與物質(zhì)的相互作用的超快過(guò)程[2]，由于能夠探測(cè)同時(shí)到作用區(qū)域物質(zhì)的振幅和相位信息，因此為作用機(jī)理的研究提供了重要的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；基于飛秒脈沖短相干性的全息層析技術(shù)[3]為復(fù)雜形貌的測(cè)量提供了一個(gè)新的思路，有效避免了全息測(cè)量中散斑噪聲的影響；飛秒全息加工技術(shù)[4]

已被應(yīng)用于微光柵結(jié)構(gòu)加工中，并且在衍射光學(xué)元件、集成光學(xué)領(lǐng)域具有應(yīng)用潛力。盡管上述工作所獲得的都是飛秒脈沖相干所生成的干涉場(chǎng)，但是目前在干涉場(chǎng)的特征描述和處理過(guò)程中仍采用了與連續(xù)激光干涉場(chǎng)相同的方法。實(shí)際上，由于飛秒脈沖激光具有極短的脈沖寬度，其干涉場(chǎng)的空間分布與連續(xù)激光也有所不同，而研究?jī)烧叩墓残院筒町悇t對(duì)完善飛秒激光脈沖全息的應(yīng)用非常關(guān)鍵，因此本文通過(guò)數(shù)值模擬對(duì)此進(jìn)行了分析與討論。

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