神光Ⅲ原型装置主放大器剩余热畸变模拟研究

给出了神光Ⅲ原型装置主放大器系统的热畸变模型 ,该模型包括三个模块 :热传输模块、热弹性力学模块、光学模块。利用该模型对原型装置的剩余热波前畸变进行了研究。初步结果表明 ,通过优化的冷却方案 ,可以在装置预定的运行周期内将激光工作介质内的温度梯度和总体平均温度冷却到可以接受的水平 ,剩余热波前畸变满足设计要求。利用该模型还定量地研究了增益介质的热膨胀系数与剩余热畸变之间的关系     

激光阈值法测量磷酸盐钕玻璃片中心波长的研究

利用激光阈值法对两种应用于高功率固体激光片状放大器中的磷酸盐激光玻璃的中心波长进行了实验测试。实验结果表明,国产新型N31磷酸盐激光玻璃的中心波长为1052.7nm,俄罗斯进口某型号磷酸盐激光玻璃的中心波长为1051.4nm。     

磷酸盐激光玻璃非激活吸收系数测量研究

介绍了高功率激光放大器系统中磷酸盐激光玻璃的静态透过率测量。在正常运行条件下,4片长按布儒斯特角放置的国产N31钕玻璃片对1.054um的激光波长平均静态透过率为94.5%,介质的损耗系数为0.294%cm-1,平均非激活吸收系数为0.146%cm-1。在此基础上对片状放大器的增益系数的测量结果进行了修正,获得了5.25%cm-1的小信号增益系数。     

污染物致光学元件损伤特性研究进展

总结了致损伤污染物的分类和污染物致光学元件表面损伤的原理,介绍了污染物诱导光学元件表面损伤的物理过程,阐述了近几年污染物致损伤研究所取得的进展,并提出了污染物致损伤研究过程中仍然存在的相关问题及发展方向。     

延时水冷实现组合式钕玻璃片状放大器的主动热恢复

针对组合式片状放大器(MSA)只能进行被动热恢复的现状,研究了放大器中各关键单元器件的热恢复时序.结果表明,抽运结束后,钕玻璃和隔板玻璃之间的热传递存在交互变化的特点,在隔板玻璃升温之前采用主动冷却可消除钕玻璃主要热源.提出了采用延时全腔水冷的设计,从而在不影响放大器效率的基础上实现了主动热恢复,并就典型放大器给出了延时参数.     

高功率激光装置机械结构件超声波清洗工艺

由大型高功率激光装置的特点,需要其内部的机械结构件表面有较高的洁净度。通常情况下内部的在线可替换单元模块（LRU）等洁净度都要求达到美军标百级水平,因此洁净清洗成为装置集成安装环节一个重要因素。本文根据高功率激光装置建设的工程任务,结合国内相关装置建设的经验,系统分析了超声波清洗的可行性,并配合洁净检测的结果对比验证,证明超声波清洗可以满足洁净清洗的需求。     

表面污染物诱导熔石英损伤的热力学数值模拟

为了研究高功率固体激光装置内污染诱导光学元件损伤问题,基于有限元数值方法,结合污染物诱导熔石英损伤机理,给出了熔石英样片在高功率脉冲激光辐照下的温度场和应力场分布.结果表明,激光脉冲辐照过程中主要以污染物的温度升高为主,最高至2800K,而样片温升不大,仅为7K;在激光脉冲辐照后100μs的时间内,样片表面中心快速升温...     

CO_2激光辐照对熔石英表面形貌与应力分布的影响

采用不同光斑直径的10.6μm CO2激光束对熔石英表面损伤进行辐照处理。实验发现,对于50μm以下的损伤点,单发激光脉冲辐照即可使得激光损伤阈值恢复到基底完好区域的水平,对于在50~300μm之间的损伤点,采用低功率较长时间辐照后逐渐增加功率修复的方式可以彻底消除材料内部更深的裂痕。对不同尺寸光斑辐照后的应力分布研究表明,激光束尺寸、激光功率和激光作用时间是影响材料体内应力分布的主要因素,相比较而言,激光尺寸对应力分布的影响更为明显。对前后表面损伤分析表明,当辐照区域置于入射面时,辐照带来的微小环状凸起会造成后表面环形调制损伤,是损伤的最薄弱环节,当辐照区域置于后表面时,烧蚀主要影响阈值的整体提升。     

不锈钢膜对激光诱导熔石英表面损伤的影响

在高功率激光系统中,对于光学元件的激光损伤阈值和损伤增长的研究意义重大。采用磁控溅射方法在熔石英基片上镀12 nm厚的不锈钢膜,使用椭偏仪和紫外-可见光分光光度计测量其厚度和透过率,分别使用S-on-1和R-on-1方法测量样品损伤阈值,比较后证明S-on-1测量方法较为科学。使用S-on-1方法进行激光损伤增长实验,发现损伤点横向尺寸和纵向深度随辐照次数均以e指数形式变化,且相比洁净熔石英基片,样品损伤点横向尺寸损伤增长因子高出41%,样品损伤点纵向深度损伤增长因子高出39%。在激光辐照一定发次后,损伤点纵向深度继续增长,损伤点横向尺寸增长速度不断减缓,最终停止增长,此时样品损伤点横向尺寸与纵向深度比逐渐下降。