| 摘要 | 第7-9页 |
| Abstract | 第9-11页 |
| 第1章 绪论 | 第15-25页 |
| 1.1 强激光自聚焦及光丝研究历史及进展 | 第15-20页 |
| 1.1.1 自聚焦研究历史 | 第15-16页 |
| 1.1.2 激光成丝研究进展 | 第16-18页 |
| 1.1.3 激光成丝应用概述 | 第18-20页 |
| 1.2 强激光空气中传输特性 | 第20-23页 |
| 1.2.1 线性特性 | 第20页 |
| 1.2.2 非线性特性 | 第20-22页 |
| 1.2.3 光致电离 | 第22-23页 |
| 1.3 选题的意义、论文主要工作及创新点 | 第23-25页 |
| 1.3.1 选题的意义 | 第23页 |
| 1.3.2 主要研究内容及创新点 | 第23-25页 |
| 第2章 理论模型 | 第25-36页 |
| 2.1 波动方程 | 第25-28页 |
| 2.1.1 矢量波动方程 | 第25-26页 |
| 2.1.2 标量波动方程 | 第26页 |
| 2.1.3 对标量波动方程因式分解得到前向Maxwell方程 | 第26页 |
| 2.1.4 在动参考系下波动方程 | 第26-27页 |
| 2.1.5 慢变化近似 | 第27页 |
| 2.1.6 非旁轴 | 第27-28页 |
| 2.2 包络传输方程 | 第28-29页 |
| 2.3 单向脉冲传输方程UPPE | 第29-34页 |
| 2.3.1 在时间方向进行的UPPE | 第29-31页 |
| 2.3.2 在空间传输方向进行的UPPE | 第31-34页 |
| 2.4 非线性作用 | 第34-35页 |
| 2.5 本章小结 | 第35-36页 |
| 第3章 能流分析 | 第36-46页 |
| 3.1 激光包络能流 | 第36-38页 |
| 3.2 高斯光束传输能流 | 第38-41页 |
| 3.2.1 线性演化过程 | 第38-39页 |
| 3.2.2 Kerr效应演化过程 | 第39页 |
| 3.2.3 高斯光束传输能流公式 | 第39-41页 |
| 3.3 能流公式应用 | 第41-45页 |
| 3.3.1 自聚焦临界功率 | 第41-42页 |
| 3.3.2 轴上光强随传输距离演化渐近线 | 第42-44页 |
| 3.3.3 衍射能量损失 | 第44-45页 |
| 3.4 本章小结 | 第45-46页 |
| 第4章 数值方法 | 第46-63页 |
| 4.1 求解1D+1维非线性薛定谔方程的分步傅里叶方法 | 第46-48页 |
| 4.1.1 分步傅里叶 | 第46-47页 |
| 4.1.2 对称分步傅里叶 | 第47页 |
| 4.1.3 效率改进 | 第47-48页 |
| 4.2 旁轴传输方程的数值方法 | 第48-51页 |
| 4.2.3 Crank-Nicolson差分格式计算径向 | 第49-51页 |
| 4.2.4 龙格库塔法计算等离子体密度 | 第51页 |
| 4.2.5 2D+1维或3D+1维非线性薛定谔方程数值计算流程 | 第51页 |
| 4.3 求解UPPE的数值方法 | 第51-53页 |
| 4.4 多核并行方法 | 第53-62页 |
| 4.4.1 OpenMP技术对FCN算法实现并行 | 第54-58页 |
| 4.4.2 基于POSIX的并行FCN | 第58-62页 |
| 4.5 本章小结 | 第62-63页 |
| 第5章 自聚焦焦距 | 第63-74页 |
| 5.1 忽略色散效应的自聚焦焦距 | 第63-65页 |
| 5.2 考虑群速度色散效应的自聚焦焦距 | 第65-72页 |
| 5.2.1 数值模型 | 第65-66页 |
| 5.2.2 计算结果 | 第66-69页 |
| 5.2.3 考虑群速度色散效应时对Marburger公式的修正 | 第69-72页 |
| 5.2.4 对不同模型及模型参数的讨论 | 第72页 |
| 5.3 气压对自聚焦焦距影响的归一化解释 | 第72-73页 |
| 5.4 本章小结 | 第73-74页 |
| 第6章 环形脉冲光丝 | 第74-83页 |
| 6.1 包裹光束延长光丝 | 第75-76页 |
| 6.2 凹透镜转换环形光束延长光丝 | 第76-78页 |
| 6.3 不同能量环形光束在空气中的传输特性 | 第78-82页 |
| 6.3.1 物理模型 | 第78-79页 |
| 6.3.2 仿真结果及分析 | 第79-82页 |
| 6.4 本章小结 | 第82-83页 |
| 第7章 高阶克尔效应对光丝传输的影响 | 第83-98页 |
| 7.1 高阶克尔效应作为整体研究 | 第84-86页 |
| 7.1.1 等离子体效应忽略的短脉冲传输 | 第84-85页 |
| 7.1.2 高阶克尔效应对折射率的影响 | 第85-86页 |
| 7.2 分开研究各阶高阶克尔效应 | 第86-90页 |
| 7.2.1 物理模型 | 第87-88页 |
| 7.2.2 仿真结果及分析 | 第88-90页 |
| 7.3 群速度色散在两种模型中成丝的角色 | 第90-95页 |
| 7.3.1 物理模型 | 第91-92页 |
| 7.3.2 计算结果及讨论 | 第92-95页 |
| 7.4 本章小结 | 第95-98页 |
| 第8章 结论和展望 | 第98-100页 |
| 致谢 | 第100-102页 |
| 参考文献 | 第102-114页 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及研究成果 | 第114页 |
