万兆瓦级钕玻璃激光器

本文介绍了提供等离子体加热研究用的万兆瓦级钕玻璃激光行波放大器。在全宽为8毫微秒脉宽时,器件的单脉冲输出能量约为80焦耳,脉冲前沿不大于1毫微秒,光束的发散角为0.5～1毫弧度(全角),峰功率大于1.5×10~(10)瓦。已成功地应用于激光加热等离子体研究中。     

图片报道

法国通用电气公司马科西实验室研制并由激光工业公司出售的CO2激光器（左）,脉冲峰值输出功率100兆瓦;钕玻璃激光器（右）,可在2~30毫微秒内输出100兆瓦~50千兆瓦,可供等离子体物理研究之用。……     

软X光激光增益实验研究

我们在中国科学院上海光机所的6路钕玻璃激光装置上,取得了复合泵浦类锂Al~(10+)的软X光(10.57nm,15.46nm)辐射的显著受激放大的实验证明.本文报道的软X光激光增益实验是利用6路激光装置中的两束激光合并而成的一束激光完成的.激光经柱面透镜-非球面透镜组合而聚焦到平面铝靶上,焦线长度8mm,宽度约200μm.1064nm激光脉冲由双脉冲构成,单个脉冲的宽度约为250Ps,而两个脉冲的峰值间隔为200ps;激光能量约为20J,聚焦的激光强度约为2.5×10~(12)W/cm~2.实验中使用厚度为1mm的条状平板靶;选择靶的宽度     

钕玻璃非线性双光子吸收

利用锁模钕玻璃激光器的单个微微秒激光脉冲,研究了掺钕激光玻璃中钕离子的非线性双光子吸收。根据实验和理论计算给出了钕离子的双光子吸收截面σ=(6.16±1.1)×10~(-33)厘米~4/瓦,非线性吸收系数γ=(1.65±0.29)×10~(-12)厘米/瓦以及光强与透过率的函数关系曲线。双光子吸收限制了钕玻璃放大器的输出峰值强度。实验确定放大器的极限峰值强度为 I_(最大)=(4.15±0.73)×10~(10)瓦/厘米~2。     

线聚焦激光与平面型及柱状细丝型靶间的相互作用研究

本文报道在六路钕玻璃激光装置上进行线聚焦激光辐照平面靶及柱型细丝靶实验所取得的结果。 六路玻璃激光装置中的一束激光或是由其两束激光合并而成的一束激光,经柱面透镜-非球面透镜组合而聚焦到靶上,焦线长度约为3～4mm,而宽度约为70～140μm。1064nm激光脉冲的宽度(FWHM)一般为250ps,靶上的平均激光强度处在10~(12)～4×10~(13)W/cm~2的范围。使用了各类材料(低Z,中Z及高Z)构成的平面靶、分段(如C-Au)平面靶和柱型细丝靶。有专门的光学诊断系统以拍摄沿平面靶镜向反射方向发射的基频(1064nm)光与     

钕玻璃的受激布里渊散射

当激光功率密度超过某定值时(如激光脉冲时间为5毫秒时,功率密度>2×10~5瓦/厘米~2),散射光强与入射光强之间的关系偏离线性。若激光功率密度进一步提高,很自然会出现自聚焦、受激散射和破坏等现象。为了解钕玻璃在高能激光器和高功率激光器中出现破坏的原因,我们在线性散射实验的基础上观察了受激布里渊散射的产生及其与钕玻璃破坏的关系。初步结果表明,利用调Q大功率钕玻璃激光器(脉宽～25毫微秒,功率>200兆瓦,谱线宽度<1埃)可观察到钕玻璃的受激布里渊散射。并测得受激布里渊     

大功率激光装置及其对等离子体高温加热效率的研究

本文描述了一种高温加热固体靶的激先实验装置。这种钕玻璃器件的输出能量为600~1300焦耳,其脉冲持续时间在2~16毫微秒之间可调,为了使光脉冲成形,采用了电光开关,电光开关由激光触发的放电器来控制。辐射在输出端上的对比度为~10⁷。辐射亮度为3×10¹⁶瓦/厘米²·球面度。靶上光束的平均密度为10¹⁶瓦/厘米²。当脉冲宽度变窄时,激光器的最佳输出能量有所减少,实现了加热球形聚乙烯靶的初步实验。利用红宝石激光的高速照相系统对加热等离子体进行了诊断。由于气体中靶的扩散,产生了球形冲击波,按照沖击波运动的速度,就能测定等离子体所吸收的能量,在我们的实验中,2毫微秒持续期内吸收的能量约300焦耳。文章的结尾讨论了结果,展望了未来的发展。     

激光产生等离子体的光探针-五分幅成像诊断

在上海光机所的六路钕玻璃激光等离子体物理实验装置上,用其中的一路激光(波长1.064μm,脉宽250ps(FWHM))经KDP晶体倍频后在二甲亚砜(DMSO)液体中产生的受激后向喇曼散射(波长为0.6298μm,脉宽大于50ps(FWYIM),能量大于200μJ)作为探针光脉冲,总体转换效率约千分之一。该探针光经过一个五路分光延迟器产生五束平行的、相互延时为1.0ns左右的可调节探针光束,再经一个五棱镜使该五束光以彼此间很小的夹角入射到等离子体靶上,然后由成象透镜(f/2)和五棱镜组合系统得到五幅不同时刻的等离子体图像。根据实验要求,可以分别得到等离子体的干涉图或阴影图。整体放大率约10倍左右,空间分辩率约10μm,而     

12路大功率激光装置《Delfin》

为了实现激光热核聚变反应，苏联列别捷夫物理研究所正在研制12路大型钕玻璃激光系统，预定于1977年建成，并准备对热核聚变空心微球进行球形对称照射。激光装置和测试设备采用计算机程序控制的自动化系统。研制《Delfin》大功率激光装置和诊断技术的目的在于，探索激光等离子体的物理过程，演示靶加热的最隹条件以及达到得失相当的能量规律。     

输出50,000兆瓦的大功率激光器商品

法国通用电气公司已研制并出售一种红外Q开关激光器,据说是各国迄今为止功率最高的商品。激光器是一种掺钕玻璃激光系统,可产生50,000兆瓦的功率(250焦耳、5毫微秒）,或4×10¹⁶瓦/厘米2/球面度（500 焦耳、30毫微秒）的高亮度花样。虽然美帝激光研究者说,目前的大功率激光器可以产生高达100,000兆瓦的峰值功率,短达0.01毫微秒的脉冲宽度,但目前却无此类商品。     

一种新型的紫外激光探针研制成功

紫外激光探针是研究激光等离子体冕区相互作用的重要诊断工具之一.我们在中国科学院上海光机所高功率激光物理实验室六路激光打靶装置上建立了一种新型的波长为266nm紫外激光靶针系统,初步利用它测量了玻璃微球靶和微管镁靶的激光等离子体电子密度的空间分布和时间发展过程.可见光探针由于波长较长,在等离子体中的拆射效应明显,故一般只能测量临界密度以下的电子密度,难以适应冕区物理研究的需要.1980年美国利弗莫尔实验室首次研制成1.06μm光四倍频的紫外激光探针,但总转换效率较低,尤其是通过ADP晶体后级信频的转换效率仅达5%.     

对热核聚变靶进行球形加热的12路大功率激光装置“Deifin”

本文描述了对热核聚变靶进行高温球形加热的12路大功率激光装置“Delfin”。装置包括具有最终的光能量1万焦耳、光脉冲持续时间10^-10~10^-9秒和辐射的发散度约5×10^-4弧度的钕玻璃激光系统，用于激光辐射和等离子体相互作用的真空室，以及研究激光参量和等离子体参量的一套诊断系统。激光系统的光学方案和结构特色正在考虑。分析了不同的辐射聚焦方案，描述了照射靶的高度球对称“Delfin”聚焦系统，这种系统允许在靶面达到的最大通量密度为10¹⁵瓦/厘米²。激光等离子体研究的一些最重要问题和解决这些问题的一般诊断法正在考虑。     

激光等离子体电子密度分布的测量

本文报道采用喇曼频移的红光短脉冲探针(0.63μm,100ps)、Wollasion棱镜分束的偏振干涉法,对柱靶(φ170μm)和球靶(φ180μm)形成的等离子体的电子密度进行测量的结果。 本系统利用六路高功率钕玻璃激光中的两路激光,一路为主激光,脉宽200ps,功率密度10~(14)W/cm~2;另一路用于探针光,脉宽100ps,能量500μJ～1mJ。两路激光的等光程测量由条纹相机来完成。     

媒体扫描

英国“火神”激光器升级完成卢瑟福·阿普耳顿实验室“火神”激光升级于2002年4月10日完成，它将推动该国的等离子体物理研究。这次升级将使钕玻璃“火神”激光装置的输出功率提高10倍，将为超高强度实验增加第三个靶站。“火神”用来研究强光与物质的相互作用。升级后的“火神”将输出1PW（1015 W）功率，聚焦的强度超过1021 W/cm2。以这样的强光束打在固体靶时，瞬间就产生等离子体，激光将与等离子体相互作用。光束通过等离子体时，可以加速电子，这些高能电子又可产生强的质子或离子束。“火神”激光的强度提高将产生很多新的应用。如…     

双光栅调谐窄带染料激光器

染料激光器使用双光栅调谐方法,装置十分简单,腔长可以做得很短,容易获得单模(纵模)输出,受到人们的重视.根据工作的需要,我们采用上海光学仪器厂生产的光栅,研制了这种双光栅调谐的N_2泵浦染料激光器.实验所用光路如图1所示.N_2激光器输出为100千瓦,脉宽约10毫微秒,器件长期运转表明,工作性能较稳定.聚焦透镜L用球面镜与柱面镜组合,等效焦距为8厘米.染料用国产商品若丹明6G,浓度为2.5×10~(-3)克分子/升.M为镀铝反射镜,G_1、G_2均采用上海光学仪器厂生产的闪耀光栅.`腔长为24厘米.     

每秒5，000次脉冲的Q开关釔铝石榴石激光器

美帝雷瑟恩公司已出售Q开关掺钕钇铝石榴石激光系统,能在一秒钟内产生5,000个脉冲。装置使用双椭圆腔和两个1,000瓦的钨丝灯,在脉冲宽度为150到200毫微秒时,其峰值输出功率为0.75到1千瓦,重复率是每秒1,000到5,000个脉冲,束扩散为5毫弧度。装置为水冷,并能以1.5瓦的输出连续工作。输出为1.06微米。     

掺杂固体POPOP-PMMA染料激光

我们从商品塑料中筛选得光学均匀性较好和近紫外波长区域透过率较高的聚甲基丙烯酸甲酯(以下简称PMM(?))作基质,掺以克分子浓度为10~(-3)～10~(-4)POPOP闪烁体,采用氮分子激光3371泵浦,获得了激光发射。实验装置与[1]相同。在激光腔不够完善的情况下,获得脉宽10毫微秒,3千瓦输出功率,效率高于3％。     

万兆瓦可调谐钕玻璃激光装置建成并通过鉴定

中国科学技术大学强激光物理实验室从1979年起,进行万兆瓦可调谐新颖高功率钕玻璃激光装置的研制,经10年努力,目前已研制成功,并于1989年11月25日通过了中国科学院院级鉴定。 该装置是在万兆瓦级高功率钕玻璃激光系统上实现输出激光波长连续可调谐的。整个装置由可调谐、窄带钕玻璃调Q激光振荡器、二级前置钕玻璃激光放大器、三级φ20×500mm钕玻璃激光主放大器、三级φ35×500mm钕玻璃激光主放大器、二级φ45×500mm钕玻璃激光主放大器,以及电光削波开关、电光隔离开     

TEA CO_2激光光电转换效应研究

用TEA CO_2激光脉冲聚焦在真空池中的金属靶上,激光产生等离子体的反向喷射会在器壁和金属靶之间产生电压脉冲.实验研究了光束聚焦情况和真空度对光电转换效应的影响.当峰值功率密度为1.4×10~9瓦/厘米~2时,最大脉冲输出电压为300伏,总体效率为0.01%.采用二个分离的收集极可以测量等离子体的膨胀速度.     

MBE/FW-Ⅲ型分子束外延设备

<正> 封面照片为MBE/FW—Ⅲ型分子束外延炉,是由中国科学院沈阳科学仪器厂与物理研究所联合研制的新型分子束外延装置。该设备采用了三室结构、空气闭锁换样、水平束源与炉温和快门计算机控制等新结构。外延生长室的真空度优于2×10~(-10)mmHg,可进行2英寸大片的Ⅲ—Ⅴ族化合物多层异质结材料生长。使用该设备生长的调制掺杂AlGaAs/GaAs的