种子场诱导单池SBS脉冲波形保真的实验研究

提出利用种子场诱导单池受激布里渊散射(SBS)结构获得与抽运光脉冲波形高保真的Stokes放大光脉冲,分别对稳态抽运和瞬态抽运情况下Stokes脉冲波形在不同焦距透镜下、随种子光强的变化进行了实验研究,得到了90%的脉冲波形保真度.实验结果表明,种子场诱导的SBS PCM可以获得与抽运光脉冲波形保真的Stokes放大光脉冲,并为其在ICF激光驱动系统中的潜在应用提供了依据.     

布里渊介质对纳秒激光脉冲的波形传输及功率限幅特性

从麦克斯韦方程和光传输方程出发，利用计算机模拟了几种受激布里渊散射(SBS)介质对输出波长为1064nm的Nd：YAG纳秒激光脉冲的功率限幅特性．为了描述SBS的功率限幅特性，定义了以下功率限幅参数：限幅输出脉冲峰值功率、脉冲宽度压缩率、功率限幅幅值、剩余峰值功率、延迟时间、限幅时间宽度．理论模拟了上述功率限幅参量随布里渊介质参数的变化关系．     

受激布里渊散射在ICF激光驱动器中的应用

本文概述了基于受激布里渊散射 (SBS)的位相共轭镜 (PCM )在惯性约束核聚变 (ICF)激光驱动器领域的实际应用 ,着重介绍了在高功率条件下 ,PCM的能量和功率负载强度、位相保真度和波形控制等关键问题。指出在超饱和工作条件下 ,采用SBS放大器—振荡器双池结构的PCM ,在获得高反射率、高保真度、可控脉冲输出的同时 ,不会增加激光系统的不稳定性。     

受激布里渊散射光限幅时域脉冲波形的研究进展

详细介绍了基于受激布里渊散射（SBS）光限幅原理的时域脉冲波形的研究进展．分析了一次SBS光限幅、种子场诱导的SBS光限幅和2次SBS光限幅的时域脉冲波形．1次SBS光限幅时域脉冲波形前沿出尖峰后边是平台;种子场诱导的SBS光限幅时域平顶脉冲波形类似于平顶;2次SBS光限幅时域脉冲波形是平顶．SBS光限幅时域平顶脉冲波形的获得对SBS的应用研究开辟了新的领域．     

走向阿秒前沿的X光脉冲

在采用7fs、770mm的激光脉冲进行的高次谐波实验中产生了光子能量约为90eV的单个软x光脉冲，并通过激光场中氪气的光电离过程对其进行了研究。在探测垂直于激光偏振方向的光电子能谱中，由于此方向上激光场引起的电子能谱展宽受到抑制，从而使研究人员能够观测到激光场引起的能谱移动，获得亚激光周期的时间分辨率。测量了脉宽为1.8fs( 0.7/-1.2fs)的单个X光脉冲，它比激光的振荡周期（2.6fs)还要短。本文采用的亚飞秒激光脉冲的产生和测量方法，对于很宽波长范围的X射线都是适用的，这为阿秒实验科学铺平了道路。探索比激发光场还要快的原子过程将不再是遥不可及的事。     

基于级联光电的ns激光脉冲高对比度波形测量

为满足激光驱动惯性约束聚变(ICF)点火中高对比度整形脉冲波形测试的需求,基于多脉冲波形拼接的级联光电探测法,在神光III主机装置上开展了ns高功率激光脉冲波形高对比度测量的实验研究。利用具有截止饱和特性的超快光电探测器,在实验中对凹形脉冲深度进行多通道波形测试。实验结果显示,经过多脉冲拼接得到的凹形脉冲底部具有350:1的对比度,远大于单通道单脉冲波形30:1的对比度。     

微脉冲激光雷达A/D卡同步触发的设计与实现

在微脉冲激光雷达对能见度的测量系统中，常采用光子计数和模／数(A／D)转换两种处理方法进行对比测量，但微脉冲激光器没有Q开关，不能输出与激光脉冲同步的信号，来触发A／D卡采集大气会波信号．本文以高频管和高速单稳触发电路解决了该问题，使整形后的TTL信号的触发沿(上升沿)与激光脉冲的延时相盖50ns，可将测量系统的盲区控制在10m以内．     

纳秒级宽带KrF激光时间脉冲整形

对纳秒级宽带KrF激光脉冲的时间整形进行了研究。采用受激布里渊散射(SBS)脉冲压缩KrF激光获得短脉冲,通过脉冲堆积获得KrF激光时间整形脉冲。利用激光放大器对整形脉冲进行放大,对KrF激光整形脉冲的形状影响较大。通过对放大前整形脉冲形状的调整,在放大后可以得到所需形状的整形脉冲,一次放大能量输出可达50 mJ,二次放大能量输出可达300 mJ。理论分析与实验结果一致。研究表明,短脉冲堆积和放大器放大的组合方案具有较强的整形能力。     

小型化超宽带光学参量啁啾脉冲放大系统的研究

光学参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术将是替代CPA技术而产生脉宽更短、峰值功率更高脉冲激光的最新技术．目前超短超强脉冲激光技术发展的方向是采用OPCPA技术建立高柬质、高效率、脉宽小于30fs的峰值功率大于TW的小型化台面超短超强脉冲激光系统．     

窄脉冲光泵浦双池受激布里渊散射系统研究

对于窄脉冲激光泵浦双池受激布里渊散射(SBS)系统,其泵浦脉冲宽度和前沿形状以及振放双池系统的参数,都将影响到SBS的脉冲强度与转换效率.实验中采用了两个具有不同前沿的窄脉冲先后相继泵浦双池SBS系统.通过改变SBS放大池和聚焦透镜的焦距,观察到所产生的两个SBS脉冲具有不贩转换效率.利用振荡池产生的SBS调制种子光在放大池中的行波放大对此结果作了分析,由此提供了一种设计双池SBS系统参数的方法.     

利用混合介质提高双池SBS系统性能的研究

双池SBS系统由振荡池和放大池两部分组成．振荡池中产生的Stokes种子光进入放大池，与抽运光作用，产生强的放大，Stokes脉冲宽度变窄，能量转换效率提高．以往人们在振荡池和放大池中使用同一种介质，其目的是为了确保Stokes种子和抽运光的频差恰为布里渊频移．但是，当振荡池和放大池中使用同一种介质时，有时受到介质的吸收系数、增益系数、声子寿命和光学击穿阈值等的限制．     

SBS激光器实验研究

YAG棒激光器的热效应可引起波前畸变，利用受激布里渊散射(SBS)相位共轭镜(PCM)能补偿这些畸变。实验研究SBS对激光棒热效应的影响。通过SBS振荡腔的新颖设计，在抽运能量为17J，重复频率为5Hz时，得到稳定输出的能量为19mJ、脉宽为10．7ns的高质量激光脉冲。     

一种一体化光纤声光调制器

该文采用光纤声光调制器集成化、低功耗和热仿真设计技术,设计并制作了工作波长1550nm、光脉冲上升时间16．7ns、光脉冲延时抖动1．5ns、电功耗0．72 W(脉冲)、整体尺寸59．56mm×49．48mm×14．6mm 的高性能一体化光纤声光调制器。结果表明,该调制器具有体积小及功耗低等优点,对小型化低功耗光纤激光器、 激光测风雷达及光纤分布式传感系统的研制有一定促进作用。     

非线性光环路镜压缩光脉冲的理论和数值分析

阐述了非线性光环路镜(NOLM)的基本原理．通过研究它的光学特性，我们发现，由于自相位调制(SPM)，NOLM有压缩光脉冲脉宽的功能．因为光的克尔效应是瞬时的(2—4fs)，所以NOLM的这种功能在高速光纤通信系统中有潜在的应用前景．     

利用脉冲复制环提高纳秒脉冲单次测量的动态范围

提出了一种提高纳秒光脉冲单次测量动态范围的方法,其中光纤脉冲复制环用来产生时域上幅度呈指数递减的脉冲复制串,有效环增益为0.955。经软件补偿脉冲复制串使其具有相同的幅度,然后累加平均前18个脉冲,能够将注入的单发纳秒光脉冲动态范围提高2.74倍,这样就可以实现利用光电探测管和示波器对100:1高对比度的惯性约束核聚变(ICF)脉冲测量。     

激光在厚介质传输中的光电离动力学过程研究

研究了激光在厚介质中的传输特性以及激光与原子相互作用的光电离。推导了三步光电离的场方程组和原子布居的密度矩阵方程组。计算了在不同情况下电离几率与激光参数的变化关系。深入研究了激光在厚介质中传输引起激光参数的变化，以及激光功率、脉冲形状、脉冲宽度、三束激光的时间不同步对电离几率的影响。     

脉冲氙灯瞬态放电电流诊断单元设计分析

脉冲氙灯瞬态放电电流诊断单元是惯性约束聚变(ICF)激光装置中能源系统的重要组成部分,基于对其面临的强电磁干扰、噪声耦合、多路并行采集电路拓扑约束等问题的分析,提出了一种多级隔离和基于现场可编程门阵列(FPGA)的多路并行架构的诊断单元设计方法,并依据该方法完成了样机研制.实验表明,诊断单元的电流测量范围为0～25 k...     

调制滤波引起脉冲起伏研究

由于惯性约束聚变(Inertia confinement fusion,ICF)中约束激光功率较大,常会在后续光学系统中产生受激布里渊散射(SBS).一般应用相位调制器使单纵模激光展宽,提高SBS阈值.基于计算机模拟平台进行了模拟研究,讨论经过相位及幅度调制后再通过宽带或窄带滤波器激光脉冲变化情况.结合在实验上观察到的对应于4.3 GHz调制频率的0.23 ns间隔脉冲起伏,提出滤波导致高频分量缺失是产生脉冲顶部高频起伏的根本原因,而滤波中心波长偏离激光中心波长导致在实验上观察到明显起伏.通过数值模拟给出了不同滤波波形对脉冲高频起伏的影响,并给出滤波带宽、中心波长偏差和顶部起伏大小的关系,提出减小起伏的优化方法.滤波带宽和激光中心波长存在偏差时,选择较小滤波带宽,应该优先考虑使用类高斯形的滤波器;而当滤波带宽比较大,选择类方波形滤波器较有优势.     

利用雪崩管驱动电光偏转器实现稳定纳秒激光脉冲输出

利用雪崩管堆驱动LiNbO3电光偏转器对激光脉冲进行快速偏转．实现幅度稳定的纳秒整形激光脉冲；激光脉冲振幅不稳定度从振荡器输出的单纵模调Q激光脉冲的10％(RMS)降低到4％(RMS)，大大改进了纳秒量级整形激光脉冲幅度稳定性。     

等离子体开关在TEA CO2激光倍频中的应用

简要分析了脉冲整形对于TEA CO2激光倍频实验的重要性和必要性。目前，获得短脉冲的激光脉冲整形技术中，等离子体开关结构简单，而且脉冲整形效果好，是获得高质量短脉冲比较好的方法。设计了利用激光触发气体击穿产生等离子体的方式进行脉冲整形的等离子体开关，并利用电磁波在等离子体中的反射和传播对其工作原理进行了说明。利用自行研制的等离子体开关进行了TEA CO2激光脉冲整形实验，将主峰半高全宽(FWHM)60 ns，带有长达数百纳秒的氮气拖尾的TEA CO2激光脉冲斩去拖尾、整形，得到了FWHM 30 ns的窄脉冲。在双块AgGaSe2晶体(长分别为11．7mm和19．5mm)倍频实验光路图中加入等离子体开关所得倍频转换效率达12．9％，比起未加等离子体开关时最高转换效率2％有明显的增加。