高稳定高光光效率的Yb∶YAG单薄片再生放大器

薄片激光器可以实现高峰值功率、高平均功率、高光束质量的激光输出,是高重复频率皮秒泵浦源的关键技术之一。基于Yb∶YAG单薄片激光模块设计并搭建了再生放大系统,连续泵浦下获得了平均功率为40.9 W、重复频率为1 kHz、脉冲宽度为3.4 ns的激光输出,水平方向上的光束质量因子(M_x²)和竖直方向上的光束质量因子(M _y²)分别为1.12和1.10。基于腔内光束指向主动控制技术,2 h输出的平均功率稳定性峰谷(PV)值和均方根(RMS)值分别为6.42%和0.56%。在600μs脉冲泵浦情形下,光光效率达16.1%。在10 kHz重复频率下,获得了53.3 W的高平均功率的激光输出,M _x²和M _y²分别为1.07和1.06。     

光寻址空间光调制器研制进展及性能测试

报道了自研的光寻址空间光调制器的最新进展,介绍了器件工作原理与结构,并对其光敏响应特性曲线、静态位相波前畸变、透射时间波形畸变的离线测试结果进行了报道,同时也利用该器件在高功率激光装置上进行了在线测试。结果表明,该调制器可以根据需求实现所需的强度透过率分布,而且对高功率激光系统没有引入附加的影响。最后,结合该调制器的实际使用环境,分析了激光系统空间滤波器对整形效果的影响,说明在高功率激光系统中使用该调制器时,空间滤波器尺寸也是决定光束整形精度的重要因素。     

间断多次氮气吹扫法提高片状放大器在线洁净度研究

高功率片状放大器在线运行时氙灯辐照导致片腔内产生大量气溶胶,易引起钕玻璃污染,影响其使用寿命。采用洁净氮气吹扫恢复片腔内的洁净环境是片状放大器在线运行时的主要洁净手段。研究了氮气吹扫过程中片腔内涡流对洁净度的影响,结果显示涡流对气溶胶颗粒的禁锢作用会导致腔内气溶胶颗粒的大量残留,且无法通过延长吹扫时间或调整吹扫流速加以解决。针对这一问题,提出了间断多次氮气吹扫对腔内气溶胶进行循环稀释的在线洁净控制方法,该方法使腔内涡流经历不断破坏和重建过程,涡流场内滞留的气溶胶颗粒含量也得到不断稀释,从而大幅提高片腔洁净度。针对Φ130mm单口径片状放大器进行了对比实验研究。采用间断吹扫法之后,腔内残留气溶胶颗粒为连续吹扫时的1/100,片腔洁净度在15h的观测时间内始终保持在40级以内。该方法普适有效,为避免片状放大器钕玻璃气溶胶污染,增加其在线使用寿命提供了重要参考。     

神光Ⅱ高功率钕玻璃片状放大器接地实验研究

实验研究了高功率片状放大器不接地(悬浮状态)时感应电压的变化规律,结果表明:感应电压的大小主要受到金属腔体与氙灯之间的分布电容、放大器充电电压以及氙灯数量的影响;腔体之间不产生直接影响关系。实验研究了放大器在多种接地方式下的感应特性,提出了放大器内外腔电一体化并整体接地的接地方案,并将其成功应用到了神光Ⅱ第9路350mm片状放大器中,从根本上消除了放大器内部电击穿的可能性,并将放大器的感应电压降低到悬浮状态下的18%,提高了片状放大器运行可靠性和安全性,同时有助于改善放大器的紧凑性和洁净度。采用这种接地方案以来,350mm放大器可靠运行400多发次,未出现电击穿或干扰现象。     

全光纤掺镱激光器实现锁模和多波长输出

利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)和光纤环形镜(FLM)分别作为腔镜,实现了线形腔结构的全光纤掺镱激光器.通过调节偏振控制器(PC)和抽运功率得到了调Q、调Q锁模、连续锁模、二次谐波、三次谐波、多波长等多种输出状态.其中连续锁模状态可实现开机自启动,脉冲宽度31 ps,单脉冲能量40 pJ,重复频率19.3 MHz,...     

短脉冲激光的二阶自相关

为了实现短脉冲激光的高动态范围信噪比(SNR)测量,满足快点火对激光驱动器的要求,开展了信噪比测量的前期研究.结合非线性晶体分析了超短脉冲的二阶自相关信号的产生过程,结果表明自相关曲线的信噪比等于原始脉冲的信噪比.同时讨论了非共线二阶自相关中,两束输入信号光的夹角变化对输出信号光强的影响.在此基础上,建立了一台二阶自相关仪以验证超短脉冲信噪比测量系统的工作性能,其信噪比测量的动态范围达到了约108.     

不同脉宽皮秒激光对介质膜损伤修复的热影响

为了更深层次探究超短脉冲激光对惯性约束聚变(ICF)光学系统中常见的多膜层元件损伤修复性能以及特点,分别采用了240、35、6ps的1053nm激光脉冲在1053nm 0°高反膜上进行了损伤修复以及损伤增长测试实验,并在1053nm 45°高反膜上进行了大损伤区域的扫描修复实验。通过比较不同脉宽的修复点形貌以及损伤增长阈值,说明了超短脉冲用于修复多膜层光学元件损伤的优越性,并且脉宽越短修复效果越好。多点脉冲扫描修复结果表明,可以通过三维控制系统来任意控制扫描修复点形貌以达到最佳修复状态。