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     

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 。     

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。     

6 紫外超短脉冲激光多脉冲并束技术的初步研究

紫外超短脉冲的并束一直是国际上的一个难点。虽然各国对如何有效地进行紫外超短脉冲的并束进行了研究，但都没有得到很好的解决方案。     

超短脉冲激光聚焦特性的研究

将756nm、100fs的超短激光在传输一定距离后进行聚焦，在有和没有较严重自聚焦现象产生的情况下，对比分析远场发散角、焦斑大小以及能量集中度。发现在相同的聚焦系统下，激光束在空气中击穿时远场发散角略有增大，同时脉宽度展宽；所能获得的焦斑大小没有明显区别，     

超短脉冲激光与固体等离子体相互作用实验研究

实验研究了超短脉冲激光（744nm/120fs/12mJ）与固体（Cu）等离子体相互作用产生超热电子的能谱与角分布,利用电子磁谱仪与成像板（IP）探测器测量能谱,采用IP在入射平面内测量角分布。在无预脉冲、P极化激光45°斜入射下,采用Maxwellian分布拟合得到的超热电子温度为46keV,超热电子主要沿靶法线方向发射。产生超热电子的主导机制为真空加热,等离子体的电荷分离势约为70keV。     

2 测量长脉冲KrF激光在飞片靶内产生的冲击波

实际的状态方程（EOS）测量是以冲击波的产生和观察手段的完善为基础，冲击波的测量是状态方程实验中的重要环节。本实验的目的是深入细致地研究冲击波的产生及测量方法。     

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。     

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。     

3 超短脉冲激光与原子团簇相互作用实验研究

实验研究了超短脉冲激光与原子团簇相互作用过程中各种实验条件对团簇吸收激光能量的影响。实验发现高Z稀有气体（Xe）以及较高的气体压力都更易形成大团簇，对激光能量的吸收较高。还研究了激光波长（744与248nm）、激光强度以及偏振态等对吸收效率的影响。结果表明，短波长激光更易被团簇吸收；在一定强度范围内（10^15～10^16W／cm^2），随激光强度的增强，团簇对激光的吸收效率也增高；P极化光比S极化光更易被团簇吸收。