高功率钛宝石激光放大系统的研究进展

总结了高功率钛宝石激光放大系统的研究成果及研究状况，并展望了今后的发展方向和发展趋势。     

六束角多路高功率KrF激光系统

介绍已成功运行的6束角多路KrF激光振-放系统,包括前端、两级电子束双向抽运放大器、角多路光学传输系统、激光开关与同步触发系统、靶室与聚焦系统、控制与数据获取系统、电子束与激光诊断系统等.并简要介绍大口径、高阈值紫外光学镀膜等支撑技术与三束、六束束传输注入放大实验,增益参数与主要结果.六束同时到靶,靶上能量120 J,脉冲宽度23 ns,每束直径φ40 mm,用F/17聚焦镜阵列,紫外CCD与X光针孔照相测量聚焦靶斑直径为～210 μm,靶上功率密度～1013 W/cm2.该系统已稳定运行,电子束能量稳定性小于4%,激光功率、能量稳定性5%～10%.每15分钟一发,正用于靶物理实验,进行惯性约束聚变基础研究.此外还正在用该电子束抽运放大器系统对0.5 ps KrF激光进行超短激光脉冲放大研究.以及利用该KrF放大系统作为抽运源进行高功率受激拉曼散射(SRS)与组束研究以及受激布里渊散射(SBS)研究,以进一步提高光束品质.(OC8)     

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。     

用饱和吸收体压缩KrF准分子激光脉冲

用ＫｒＦ准分子激光脉冲（ＦＷＨＭ＝２３ｎｓ），结合速率方程模型，研究了芳香族三环有机染料的衍生物——吖啶的饱和吸收特性，得到了饱和强度和剩余吸收比等参数。把放电泵浦ＫｒＦ准分子激光的脉冲宽度（ＦＷＨＭ），由２３ｎｓ压缩到５．４ｎｓ。     

超短高功率脉冲激光与物质相互作用及其应用

超短高功率脉冲激光系统的小型化实用化极大地促进了激光与物质相互作用的物理和应用研究。回顾加拿大魁北克大学国立科学研究院材料研究所（简称ＩＮＲＳ）的超短高功率脉冲激光产生高温高密度等离子体的最新研究成果及其在分子物理和辐射约束高温高密度等离子体物理中的应用。     

高功率超短脉冲钛宝石激光系统波前测量实验

为表征SILEX-Ⅰ超强超短脉冲钛宝石激光装置的性能,利用高空间分辨的哈特曼波前传感器实验研究了该系统的光束波前畸变特性。实验中采用俄罗斯科学院激光和信息技术研究所研制的自缩束哈特曼波前测量系统,哈特曼波前传感器的最大入射口径可达95mm,测量精度为0.08μm。得到激光脉冲在压缩前的P-V值仅为0.13λ(λ=800nm),RMS值为0.02λ;压缩后P-V值为0.63,λRMS值为0.09λ,并对实验结果进行了分析和讨论。结果表明,该激光装置具有良好的光束质量,其主要波前畸变来源于压缩池。     

高功率开关型脉冲YAG激光电源

叙述了由SG3525A型PWM控制的全桥功率场效应管变换器的主电路：通过这一创新，提高了电源的输出功率、运转精度（达到0.005)、可靠性和使用寿命。通过对启动电路的改进，使电源启动的成功率达到百分之百。介绍了对主电路参数的计算方法和具有独特优点的逻辑控制电路。     

增益介质光性参数对高功率激光放大系统性能的影响

针对具体的放大器构型,详细研究了增益介质的光性参数对于放大器总体性能的影响,所得的结果对于优化放大器的设计有参考作用。     

高功率激光器的光束质量及其对激光加工的影响

本文介绍了光束的模式、评价光束质量的几种方法,着重介绍了国际标准化组织(ISO)提出的光束传输系数M作为评价光束质量的方法。文中还讨论了光束质量对焊接、切割加工的影响;热透镜效应对加工的影响等。     

大功率半导体激光器及其在军事上的应用

介绍了相关大功率激光二极管的开发进展与趋向，并介绍了它在军事系统的应用情况。     

高功率KrF激光后向拉曼压缩的实验研究

利用聚焦的后向拉曼过程实现高功率准分子激光的高效脉冲压缩。获得了 1 5倍的脉冲压缩和 1 7%的总体能量转换效率 ,在 1 0J抽运能量下最大获得 1 7J的压缩脉冲输出。对聚焦抽运方式抑制前向拉曼散射和提高后向光强增益的机理进行了探讨     

高效率放电抽运KrF准分子激光器

248 nm放电抽运KrF准分子激光器在微电子学和医学等领域有重要的应用价值。在大多数应用中,激光器的最大输出效率和能量都是十分重要的参数。为了提高激光器输出效率和能量,实现KrF准分子激光器的稳定放电,采用新型开关电源和结构紧凑的张氏电极,并通过优化储能/放电电容比例和工作气体配比等方法,研制出了一台小型高效率放电抽运KrF准分子激光器。研究了开关电源对充放电特性的影响,以及气体配比对激光输出效率和能量的影响。该激光器的各项参数相比以往的产品有了较大改善,可重复频率为1~80 Hz,输出效率最高达2.5%,最大单脉冲输出能量380 mJ;当工作电压高于25 kV时,激光输出能量不稳定度约为1.8%。     

大功率半导体激光器应用

分析了大功率半导体激光器的特点，对它的发展现状进行简要的介绍，并结合实际应用，对大功率半导体激光器的设计进行了阐述。     

大功率半导体激光器的军事应用

阐述了大功率半导体激光器的研究进展情况,简要介绍了大功率半导体激光器在激光制导跟踪、激光雷达、激光引信、激光测距、激光通信光源、激光模拟武器和激光瞄准告警等军事领域的应用.     

复合Nd:YAG晶体及其在大功率蓝光激光器中的应用

从大功率蓝光激光器的特点入手分析了Nd：YAG准三能级特性,通过理论上对比三种不同结构激光晶体内的温度场分布,指出复合晶体在降低激光晶体热沉积方面的有效性.并通过采用复合晶体得到473nm激光输出功率为1.38W,泵浦光-倍频光的光光转换效率达7.5%,证明了复合晶体的优越性.     

几种典型大功率激光的功率密度分布及其应用

本文采用大功率激光光束光斑质量诊断仪（LQD－1）,对几种用于工业加工的典型大功率激光束的功率密度分布进行测量,根据测量结果给出了其应用范围。     

宽带高光束质量KrF激光器的实验研究

利用SBS作为相位共轭镜,对宽带KrF自由振荡激光器的光束质量进行了改善。在KrF激光能量为36mJ,脉宽为13.7ns,束散角为9.5倍衍射限的条件下,获得输出能量为20.8mJ,脉宽为4.3ns,束散角为6.4倍衍射限的高光束质量宽带KrF激光。     

离子束辅助技术在高功率激光薄膜中的应用

从离子束清洗、离子束辅助沉积以及离子束后处理三个方面,介绍了离子束辅助技术在高功率激光薄膜中的应用背景、应用优势以及存在的问题。     

泵浦用大功率半导体激光器研制与应用发展状况

详尽地介绍了当前可以使用半导体泵浦的固体激光器泵浦要求，相应的半导体泵浦源的发展状况，存在的问题，最后介绍了列阵和耦合两种提高半导体泵浦源功率，改善其光束质量的方法。