高功率紫外超短脉冲激光

建立了国内第一台桌面高功率紫外超短脉冲激光系统。采用放电泵浦KrF准分子激光器、离轴放大技术 ,将能量 1mJ的 2 48nm紫外超短脉冲激光放大到 5 0mJ,利用棱镜对进行群速度色散补偿 ,将激光脉冲宽度由 42 0fs压缩到 2 2 0fs,用焦距为 40cm的透镜将放大后的超短脉冲激光聚焦到焦斑 5 μm ,功率密度达到 1 0 17W/cm2 。     

电子束泵浦KrF激光器放大超短脉冲实验研究

近年来,超短脉冲激光及其与物质相互作用的研究已发展成为现代物理的一个最前沿领域。提高激光的能量和功率密度以开展强场物理的研究,需采用合适的技术路线进行超短脉冲激光的放大。电子束泵浦KrF激光器口径大、泵浦率高,可直接用于进行超短脉冲激光的放大,一方面可获得高的能量输出,另一方面技术路线简单,解决了传统CPA技术所需的大口径光栅等技术难点,非     

紫外超短激光驱动铜薄膜靶产生质子的实验研究

在中国原子能科学研究院的放电泵浦的紫外KrF超短脉冲激光放大装置上,开展了紫外超短脉冲激光与铜薄膜靶相互作用加速产生质子束的实验研究。紫外超短脉冲激光输出能量为30 mJ、波长为248 nm、脉冲宽度为500 fs,采用离轴抛物面镜聚焦获得激光聚焦功率密度为1.2×10¹⁷ W/cm²。激光以45°入射5 μm厚的铜薄膜靶,质子最大能量超过300 keV。紫外超短脉冲激光的高对比度和高吸收效率是紫外激光加速的优点。     

紫外超短脉冲激光的放大

近年来,随着CPA（脉冲啁啾放大）等技术的发展,激光功率有了很大提高,超短脉冲激光器及超短脉冲激光与物质相互作用的研究已发展成为当今世界最热门最前沿的领域。日前,基于CPA技术的超短脉冲激光系统已经达到PW（1015）量级。紫外超短脉冲激光在强场物理及惯性约束核聚变快速点火等研究中具有无可比拟的优势,在小型超快中子源、激光化学、激光生物学等众多领域有着广泛应用。 准分子激光器在放大超短脉冲方面具有独特的优势。基于它的气体性质和饱和能量低、超短脉冲放大过程中的非线性效应小,可不采用CPA路线而直接将超短脉冲激光放大到1019W/cm2,甚至更高。它还可以提供一个信噪比高达1010的干净脉冲,这对于激光靶物理实验非     

Anti-control and Control of Chaos for a Semiconductor Laser With External Optical Feedback

利用KrF气体激光器来放大紫外超短脉冲激光有很多优势，但也存在需解决的问题。KrF激光器的工作介质是非储能介质，用于放大超短脉冲激光则绝大部分上能态的储能没有被利用。要充分利用上能态的能量就必须采用多脉冲放大技术。本工作对紫外超短脉冲激光多脉冲放大过程进行研究。     

高功率紫外超短激光脉冲光束质量研究

通过搭建传输和聚焦光学系统,采用CCD相机测量了高功率紫外超短脉冲激光系统的光束质量参数,如紫外种子光及其经过KrF准分子激光器放大后的焦斑光强空间分布、焦斑尺寸及极限衍射倍数β。结果表明,紫外种子光光束质量良好,β接近于1。经放大后,光束质量劣化,β达到6左右。经分析,光学元件的表面缺陷可能是导致光束质量下降的主要因素。     

强激光与加速器 利用脉冲负反馈压缩准分子激光脉冲

“天光一号”系统前端激光器LPX一150的振荡器输出的ASE脉冲宽度约10ns（图1中R1），但经放大腔放大后展宽至25ns（图1中R2）。利用脉冲负反馈饱和放大技术，在激光器放大腔输出端插入分光片，将种子光脉冲前沿放大后分出一部分反向注入放大腔饱和放大，从而压制种子光脉冲后沿的增益，以实现脉冲压缩。实验成功获得200mJ／13ns的脉冲输出（图1中CH1），并将光束的空间分布均匀性保持在3％。利用该技术在CHEL3300激光器上进行脉冲放大压缩，可将准分子激光脉冲宽度进一步压缩至5．6ns。     

超短脉冲光谱整形研究

高功率超短脉冲激光系统有着广泛的应用。本工作研究超短脉冲在啁啾放大过程光谱演化过程，建立了光谱演化的模型，并分析了影响光谱特性的各个因素。通过这个模型对目前本实验室的超短激光系统进行了验证和分析，发现模型和实际结果相符较好，并发现系统并不在最佳工作点，系统输出能量、信噪比对输出光谱的要求不能同时满足。     

6焦耳KrF激光的产生

本文介绍原子能研究所惯性约束聚变研究室用强流脉冲电子束横向泵浦KrF激光器,获得了6J能量的KrF激光,经平面光栅摄谱仪测得中心波长为2484A的KrF激光的半宽度为5A,它的荧光半宽度为30A,用光电管GD5测量了激光脉冲和荧光脉冲的时间波形。     

9 非球面镜的聚焦

用通常的凸透镜对飞秒激光进行聚焦，激光穿过透镜介质时，由于非线性效应，会产生脉冲展宽、波前畸变等现象。而非球面镜利用的是反射聚焦原理，避免了超短脉冲激光在透镜介质中产生上述效应。因此，对于超短脉冲激光的聚焦采用反射式的非球面镜。     

LD泵浦的Nd:YLF激光放大技术

从理论模拟和实验两方面对环形 LD 泵浦的 Nd:YLF 激光放大系统进行了研究。激光放大系统采用离轴双程放大结构。实验结果表明:系统在注入能量为 150 μJ,放大输出为 109 mJ 时,系统净增益为 1115;采用环形 LD 紧密泵浦的 Nd:YLF 激光放大器,有效地提高了二极管的转换效率,在 1053 nm 处,获得了 1.01 J 的振荡输出。     

“天光Ⅱ—A”强流脉冲加速器的重新恢复

“天光Ⅱ—A”强流脉冲加速器由20世纪90年代中国原子能科学研究院用自建的天光Ⅱ号强流脉冲加速器改建而成，过去主要用于电子束双向泵浦KrF准分子激光。2007年，由于实验室场地调整，该加速器被拆除。经中国原子能科学研究院统筹调整，该加速器于2008年在串列升级工程技术部重新安装。     

电子磁谱仪法测量超热电子温度

利用超热电子磁谱仪测量了紫外超短脉冲激光与固体等离子体相互作用产生超热电子的能谱,在无预脉冲、激光强度为1017 W/cm2 条件下,紫外超短脉冲激光与固体(Cu)等离子体相互作用产生超热电子的能谱呈双温麦克斯韦分布,超热电子温度为81 keV,激光吸收的主导机制为真空吸收。     

紫外自相关仪高纯N0气体充放气系统的研制

紫外白相关仪是用于记录波长248nm的亚皮秒激光脉冲白相关曲线的精密仪器，在飞秒系统中用来测量紫外超短激光脉冲的脉冲宽度。紫外白相关仪的工作介质是高纯度的NO气体，工作中的电离过程将不断消耗NO气体并产生一些杂质。     

紫外超短脉冲放大后的脉宽压缩

紫外超短脉冲在KrF准分子激光放大器中放大时,由于CaF2窗镜中的GVD效应与SPM效应的共同作用,对脉冲引入了啁啾,并且含有非线性啁啾,引起了脉宽的展宽,且限制了利用负线性啁啾补偿对脉宽的压缩,因此,需采取适当的方法对啁啾进行补偿,且进一步压缩脉宽。本实验采用熔石英体材料与     

超短脉冲激光辐照固体靶产生超热电子研究

实验研究了超短脉冲激光辐照固体靶产生的超热电子温度 ,所用方法是测量超热电子在固体中韧致辐射产生的硬X射线 ( >30keV)能量连续谱。中等强度 ( 1 0 16W /cm2 )、无预脉冲、红外超短脉冲( 74 4nm ,1 30fs,6mJ)、P极化激光 4 5°照射 5mm铜靶 ,产生了能量为 4 0 0keV的X射线信号 ,利用Maxwellian分布拟合能谱得到的超热电子温度为 85keV ,产生高能电子的主导吸收机制为真空加热。     

堆泵浦3He-Ar-Xe激光体系小信号增益与效率实验研究

介绍了CFBR-Ⅱ堆泵浦3He-Ar-Xe体系1.73μm波长激光小信号增益和泵浦效率的实验研究.在脉冲峰热中子注量率为6.9×1014cm-2.s-1、3He、Ar、Xe气体的比例为80.219.30.5,总压强为8.3×104Pa时,采用透射率从1.7%到10%的6个谐振腔输出镜均获得了激光输出.在谐振腔输出镜透射率为7%时,得到了激光脉冲峰功率为45mW,其对应的激光泵浦效率为1%.在此基础上,利用Rigroa分析方法拟合出3He-Ar-Xe体系激光的小信号增益为0.24%/cm,饱和光强为36W/cm2.     

单光子入射方法测量超快硬X射线能谱

利用单光子入射方法测量了高强度超短脉冲激光 (1 3 0fs,1 0 16 W cm2 ,744nm)与固体等离子体相互作用产生的超快 (ps)硬X射线 (>3 0keV)能量连续谱。采用铅屏蔽、激光脉冲和线性门同步符合技术将HPGeX射线谱仪的本底计数率降低到 1 0 -4 炮 ,满足了单光子计数时的低本底要求。用该谱仪实际测量了激光等离子体产生的超快硬X射线能谱 ,所得结果与理论预期符合。     

高增益自由电子激光光阴极注入器驱动激光系统设计考虑

高增益自由电子激光对电子束团提出了高品质要求 ,只有光阴极微波电子枪能够达到这一目标。光阴极微波电子枪的驱动激光器是这一系统的关键之一。北京大学重离子物理研究所设计的驱动激光系统的指标是提供 2 6 0nm、6～ 8ps宽、5 0 0 μJ的激光脉冲。系统主要由半导体泵浦的钛蓝宝石振荡器、Nd∶YAG调Q泵浦源、再生式放大器、倍频器等组成。系统中采用了腔长调整锁模技术以及相位稳定反馈装置 ,目的是使激光脉冲的时间抖动小于 1 0 ps。     

预脉冲对超短激光与薄膜靶相互作用加速产生质子的影响

采用波长为744 nm、聚焦功率密度为6×10¹⁶W/cm²的超短激光分别与两种不同厚度的铝薄膜靶相互作用,根据鞘层加速机制在靶后法线方向测量质子束角分布和能谱随靶厚度的变化,研究了预脉冲对质子加速的影响。随着薄膜靶厚度的降低,质子计数迅速增加,但当薄膜靶厚度太薄时,激光预脉冲形成的预等离子体影响了薄膜靶的面型,导致质子横向发散角迅速增加,而薄膜靶面型的破坏减少了激光与等离子体相互作用过程中的电子回流,从而降低了超热电子的产生和鞘层加速电场的维持,影响了质子的加速能谱。因此,超短脉冲激光与薄膜靶相互作用加速产生质子束,应尽量降低预脉冲,不能采用太薄的薄膜靶,以避免预等离子体影响薄膜靶的面型,导致质子的能量降低、发散角增大。