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高频半导体激光器的驱动设计及稳定性分析 被引量:24
1
作者 岱钦 宋文武 王希军 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第5期745-748,共4页
通过系统地分析影响LD稳定性的主要因素,设计出了计算机实时检测反馈、闭环控制、脉冲稳流的高频LD驱动电源。采用抑制浪涌,减小纹波以及加入延时和软启动电路等多项安全设计及措施确保LD工作的安全性。并且采用半导体制冷片,结合计算... 通过系统地分析影响LD稳定性的主要因素,设计出了计算机实时检测反馈、闭环控制、脉冲稳流的高频LD驱动电源。采用抑制浪涌,减小纹波以及加入延时和软启动电路等多项安全设计及措施确保LD工作的安全性。并且采用半导体制冷片,结合计算机实时检测电路对LD工作温度进行精确控制。初步测量得到LD激光稳定输出功率150 W,温度稳定电路的控温精度达到0.2℃,激光频宽为6 GHz的实验结果。 展开更多
关键词 半导体激光器 驱动设计 LD电源 稳定性
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高稳定度激光器驱动器的研究与设计 被引量:8
2
作者 刘鹏 田小建 单江东 《半导体技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期66-69,共4页
本文介绍了一种实用型基于单片机的高稳定度半导体激光器驱动器。该驱动器由单片机进行程序化控制。末级电路采用功率MOSFET作电流控制元件,运用负反馈原理稳定输出电流。最后对输出电流的稳定度进行了分析,输出电流长期稳定度可达到4.0... 本文介绍了一种实用型基于单片机的高稳定度半导体激光器驱动器。该驱动器由单片机进行程序化控制。末级电路采用功率MOSFET作电流控制元件,运用负反馈原理稳定输出电流。最后对输出电流的稳定度进行了分析,输出电流长期稳定度可达到4.0×10-5以下。 展开更多
关键词 半导体激光器 单片机 功率MOSFET 高稳定度
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激光系统中半导体激光器温度稳定系统研究与设计 被引量:11
3
作者 刘熙明 魏旭 窦立刚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期17-24,共8页
激光器系统中半导体激光器的功率输出稳定度和工作温度有很大的关系,为了使大功率半导体激光器输出功率稳定,需要对激光器实现高精度、快速温度控制。针对现有的激光系统中激光器温度控制系统存在控制精度不够高、控制速度慢等问题,设... 激光器系统中半导体激光器的功率输出稳定度和工作温度有很大的关系,为了使大功率半导体激光器输出功率稳定,需要对激光器实现高精度、快速温度控制。针对现有的激光系统中激光器温度控制系统存在控制精度不够高、控制速度慢等问题,设计了一种温度稳定系统,采用PT-100热电偶测量激光器温度,并使用最小二乘法对温度数据进行拟合,使得温度测量精度达到0.01℃;使用改进粒子群算法优化(PSO)的PID控制器实现温度控制。仿真实验和实际测试表明,所设计的温度稳定系统能够很好地控制激光器温度,达到目标温度所需的调节时间小于11s,达到稳态后温度波动在±0.02℃内。与传统的温度控制方式相比,所设计的系统能够实现参数自整定并自动调节温度,对大功率激光系统中激光器温度具有良好稳定效果。 展开更多
关键词 半导体激光器 大功率激光器 温度稳定控制 改进粒子群算法 PID控制器
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基于电光调制的激光功率稳定系统 被引量:5
4
作者 高致慧 李景镇 +1 位作者 马丹 张怀宇 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2000年第2期20-21,共2页
本文利用电光普克尔效应 ,设计了一个运用电光调制实现激光腔外稳功率输出系统 ,通过实验 ,验证了该系统的实用性 ,并获得了小于0 2 %的激光功率不稳定度。
关键词 电光调制 功率稳定度 激光器
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高精度激光束功率稳定器的研究 被引量:8
5
作者 姚和军 吕正 李在清 《计量学报》 CSCD 北大核心 2000年第3期161-166,共6页
本文分析了影响激光功率稳定性的因素 ,研究了利用电光调制器和光反馈方法稳定激光束功率的原理 ,提出了一种新型的非线性反馈控制方法。该方法具有稳定速度快、稳定性高、激光功率损失小等优点 ,实验测得 1小时激光功率的稳定性达到 6&... 本文分析了影响激光功率稳定性的因素 ,研究了利用电光调制器和光反馈方法稳定激光束功率的原理 ,提出了一种新型的非线性反馈控制方法。该方法具有稳定速度快、稳定性高、激光功率损失小等优点 ,实验测得 1小时激光功率的稳定性达到 6× 10 - 5。经这种方法稳定后的激光束可作为与低温绝对辐射计联用的高精度光源。 展开更多
关键词 激光 功率 稳定性 激光束功率稳定器 辐射计
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半导体激光器的输出功率控制及输出光信号调制 被引量:3
6
作者 魏佩敏 《机床与液压》 北大核心 2001年第5期61-62,140,共3页
运用自动控制理论 ,结合实际的控制系统 ,介绍了半导体激光器输出功率的稳定控制以及如何在要求输出功率稳定的条件下 ,对输出光信号进行调制 ,从而为在实际应用半导体激光器中面临的功率稳定性问题 ,提供了一种行之有效的解决办法。
关键词 半导体激光器 功率控制 调制 稳定性
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用于远程激光测距机的小体积高功率固体激光器 被引量:7
7
作者 高恒 刘佳铭 +4 位作者 杨闯 赵刚 李斌 彭绪金 刘亚萍 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期597-600,共4页
为了满足军用远程激光测距机对小体积高峰值功率固体激光器的应用需求,采用短腔长、正交偏振电光调Q技术,设计了小型风冷LD抽运Nd∶YAG固体激光器,并对样机进行了实验验证。结果表明,激光器重量630g、重频20Hz、输出能量85mJ、脉冲宽度3... 为了满足军用远程激光测距机对小体积高峰值功率固体激光器的应用需求,采用短腔长、正交偏振电光调Q技术,设计了小型风冷LD抽运Nd∶YAG固体激光器,并对样机进行了实验验证。结果表明,激光器重量630g、重频20Hz、输出能量85mJ、脉冲宽度3.9ns、激光峰值功率21.8MW、束散角1.9mrad,满足了小型化和高峰值功率的要求。该激光器具备较强环境适应性,目前已实现工程化应用。 展开更多
关键词 激光器 远程激光测距机 脉冲激光器 电光调Q 峰值功率 束散角 能量稳定度
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带有温度自适应调节的LD阵列驱动电源的设计 被引量:4
8
作者 潘卫军 郭云霄 +1 位作者 巩马理 闫平 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2006年第3期295-297,共3页
传统LD驱动电源通常采用电流参数预定输入的方式,其只能输出给定脉宽、重复频率及峰值的驱动电流,这种方式注定其不能随工作环境的变化而做相应调节。针对上述传统LD驱动电源的固有缺点,介绍一种具有温度自适应调节的LD驱动电源,该电源... 传统LD驱动电源通常采用电流参数预定输入的方式,其只能输出给定脉宽、重复频率及峰值的驱动电流,这种方式注定其不能随工作环境的变化而做相应调节。针对上述传统LD驱动电源的固有缺点,介绍一种具有温度自适应调节的LD驱动电源,该电源通过微处理器FPGA芯片检测LD的工作温度,采用温度补偿算法,做到自适应调节驱动电流的大小,实现LD驱动电源的智能化运行,使LD在不同温度下稳定工作。 展开更多
关键词 激光技术 LD驱动电源 温度自适应调节 光功率稳定
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激光功率对镀锌板复合焊接过程稳定性的影响 被引量:2
9
作者 周方明 毕研华 +3 位作者 陈丽丽 陈琪昊 魏通达 石铭霄 《江苏科技大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2023年第5期27-31,共5页
利用自主设计并搭建的低功率激光诱导MIG电弧的焊接平台对镀锌板进行施焊,并且使用高速摄像与电信号采集设备对诱导焊接在不同激光功率下的电信号及高速摄像信号进行同步采集,研究激光功率对镀锌板复合焊接过程稳定性的影响.研究发现,... 利用自主设计并搭建的低功率激光诱导MIG电弧的焊接平台对镀锌板进行施焊,并且使用高速摄像与电信号采集设备对诱导焊接在不同激光功率下的电信号及高速摄像信号进行同步采集,研究激光功率对镀锌板复合焊接过程稳定性的影响.研究发现,低功率激光的加入,对MIG电弧具有明显的吸引作用,增大了电弧空间,同时也使受锌蒸汽影响而飘忽不定的电弧边缘趋于稳定;低功率激光的加入,能够缩小电流、电压波动幅度,降低MIG电弧电压约2~3 V,提高了焊接过程的稳定性;随着激光功率的提高,镀锌板复合焊接过程中熔滴过渡更加稳定,规律性更高. 展开更多
关键词 低功率激光诱导MIG电弧 镀锌板 激光功率 稳定性
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表面涂覆胆固醇液晶-垂直腔面发射激光器的偏振特性 被引量:6
10
作者 王红英 成桢 +1 位作者 赵小侠 李院院 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2014年第11期156-160,共5页
利用胆固醇液晶(CLC)涂覆于垂直腔面发射激光器(VCSEL)表面,将其作为VCSEL输出偏振调控单元,测量并分析了CLC-VCSEL的I-P特性、不同抽运电流下的偏振输出特性以及功率输出稳定性。实验结果表明,同一工作温度下,CLC-VCSEL的阈值电流... 利用胆固醇液晶(CLC)涂覆于垂直腔面发射激光器(VCSEL)表面,将其作为VCSEL输出偏振调控单元,测量并分析了CLC-VCSEL的I-P特性、不同抽运电流下的偏振输出特性以及功率输出稳定性。实验结果表明,同一工作温度下,CLC-VCSEL的阈值电流比单独VCSEL的阈值电流增加了0.35 m A。CLC-VCSEL的偏振态对注入电流非常敏感。当注入电流为1.4 m A时,CLC-VCSEL表现出优良的功率稳定性能,在LCLC=4.62-5.95 mm范围内,获得了有效的圆偏振光输出。 展开更多
关键词 垂直腔面发射激光器 偏振特性 胆固醇液晶 半导体激光 功率稳定
原文传递
用于原子钟的半导体激光器功率稳定研究 被引量:6
11
作者 张树宏 云恩学 +2 位作者 杨涛 郝强 王鑫 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期152-158,共7页
基于声光调制器作为反馈器件设计了原子钟常用波段780 nm激光器的功率锁定构型。通过低噪声设计和参数优化实现了关键噪声源的抑制和激光器功率锁定。实验结果表明,在20~10000 Hz频偏范围内,激光的相对强度噪声得到有效抑制。尤其在1300... 基于声光调制器作为反馈器件设计了原子钟常用波段780 nm激光器的功率锁定构型。通过低噪声设计和参数优化实现了关键噪声源的抑制和激光器功率锁定。实验结果表明,在20~10000 Hz频偏范围内,激光的相对强度噪声得到有效抑制。尤其在1300 Hz频率处,RIN抑制达到20 dB。同时,中期(9000 s)功率相对稳定性由±0.754%提升78倍至±0.00968%。根据CPT原子钟的典型参数,激光相对强度噪声对原子钟频率稳定度影响仅为2.1×10^(-14)@1 s。另外,中期稳定度由无锁定情况下的4.67×10^(-2)提高到锁定状态下的8.67×10^(-5),得到了较好的改进,有利于改善原子钟中期频率稳定度。 展开更多
关键词 激光器 原子钟 相对强度噪声 声光调制器 功率稳定性
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可调谐激光器多闭环控制驱动系统设计
12
作者 李永康 朱兴邦 +3 位作者 喻一凡 孙庆旭 朱云波 戴永寿 《电光与控制》 CSCD 北大核心 2024年第4期98-102,120,共6页
为满足可调谐激光器输出激光的高控制稳定性需求,设计并实现了应用于可调谐激光器的多闭环控制驱动系统。首先,为实现高稳定性电流驱动,基于深度负反馈控制原理设计了电流控制内环,并通过积分补偿和RC滤波回路削弱了噪声和电流波动对激... 为满足可调谐激光器输出激光的高控制稳定性需求,设计并实现了应用于可调谐激光器的多闭环控制驱动系统。首先,为实现高稳定性电流驱动,基于深度负反馈控制原理设计了电流控制内环,并通过积分补偿和RC滤波回路削弱了噪声和电流波动对激光二极管(LD)的干扰;其次,为了防止恒定电流驱动下LD仍存在的功率衰减问题,利用积分电路和光功率二极管(PD)设计了功率控制内环,并应用仪表放大电路消除了环内共模噪声干扰并实现了线性控制;最后,为了实现驱动电流和输出功率的实时调节,应用位置式PID对系统进行外环控制,与内环共同构成了多闭环控制系统。实验结果表明,电流控制稳定度均优于200 ppm,功率控制稳定度优于0.005 dB/h,激光波长稳定度均优于1 pm/h,能够满足可调谐激光器的高控制稳定性需求。 展开更多
关键词 可调谐激光器 自动电流控制 自动功率控制 高稳定性
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一种小型半导体激光器驱动电源研究 被引量:6
13
作者 郑家凤 陈伟 《光学与光电技术》 2015年第6期18-21,共4页
根据半导体激光器的特点,设计了一种基于集成芯片LTM4600和QX7136的小型半导体激光器驱动电源。该电路具有输入电压范围宽,输出电流大,转换效率和电流稳定度高的特点。经实验证明,输出电压在5~40 V可调,输出电流在0~10 A内可调,电源转... 根据半导体激光器的特点,设计了一种基于集成芯片LTM4600和QX7136的小型半导体激光器驱动电源。该电路具有输入电压范围宽,输出电流大,转换效率和电流稳定度高的特点。经实验证明,输出电压在5~40 V可调,输出电流在0~10 A内可调,电源转换效率为66%,电流稳定度为100ppm。设计的驱动电源适合应用于小型半导体激光器便携式设备中。 展开更多
关键词 半导体激光器 驱动电源 电流稳定 转换效率 外围电路
原文传递
1kHz窄脉宽高峰值功率MgO∶LN电光腔倒空Nd∶YAG激光器 被引量:5
14
作者 卢一鑫 白杨 +1 位作者 白冰 白晋涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第8期65-71,共7页
报道了一种1kHz窄脉冲宽度、高峰值功率的电光腔倒空1 064nm全固态激光器.该激光器采用808nm脉冲LD侧面泵浦Nd:YAG晶体棒的双凹型折叠谐振腔结构和同步延迟MgO∶LN晶体横向加压式电光腔倒空技术,通过优化设计谐振腔结构,在脉冲重复频率2... 报道了一种1kHz窄脉冲宽度、高峰值功率的电光腔倒空1 064nm全固态激光器.该激光器采用808nm脉冲LD侧面泵浦Nd:YAG晶体棒的双凹型折叠谐振腔结构和同步延迟MgO∶LN晶体横向加压式电光腔倒空技术,通过优化设计谐振腔结构,在脉冲重复频率200Hz时,获得了最大单脉冲能量46.7mJ、脉冲宽度4.06ns、峰值功率11.50MW的1 064nm脉冲激光稳定输出,脉冲宽度和能量的峰峰值不稳定度分别为±1.52%和±2.02%;在1kHz时,最大单脉冲能量达到18.3mJ,脉冲宽度5.02ns,峰值功率3.69MW,脉冲宽度和能量的峰峰值不稳定度分别为±2.75%和±3.52%,激光束因子为3.849和3.868,远场发散角为3.46mrad和3.55mrad,束腰直径为1 508.84μm和1 477.30μm. 展开更多
关键词 固体激光器 脉冲激光 脉冲重复频率 电光调制 激光谐振腔 腔倒空 MgO∶LN电光晶体 窄脉冲宽度 高峰值功率 高稳定性
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Efficient stable simultaneous CW dual-wavelength diode-end-pumped Nd:YAG laser operating at 1.319 and 1.338 μm 被引量:4
15
作者 周睿 温午麒 +3 位作者 蔡志强 丁欣 王鹏 姚建铨 《Chinese Optics Letters》 SCIE EI CAS CSCD 2005年第10期597-599,共3页
An efficient, stable diode-end-pumped simultaneous continuous-wave (CW) dual-wavelength laser operating at 1.319 and 1.338 ttm in a Nd:YAG crystal has been demonstrated. A total output power of 6.3 W is achieved at... An efficient, stable diode-end-pumped simultaneous continuous-wave (CW) dual-wavelength laser operating at 1.319 and 1.338 ttm in a Nd:YAG crystal has been demonstrated. A total output power of 6.3 W is achieved at an absorbed pump power of 15 W, with a slope efficiency of 43.5%. The instability of output power is less than 1%. With a type II critical phase-matched KTP crystal inserted into the cavity as frequency doubler, a maximum output power of 200 mW in red region is acquired. In addition, a sixwavelength laser operation at 1.319 μm, 1.338 μm, 1.356 μm, 659.5 nm, 669 nm, and 678 nm is observed. 展开更多
关键词 Continuous wave lasers Crystals DIODES Frequency doublers Phase control power control Pumping (laser) stability
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JZ-1C型CO_2激光治疗仪的质量控制 被引量:5
16
作者 陈文辉 高原 《中国医疗设备》 2014年第3期63-65,150,共4页
目的对JZ-1C型二氧化碳(CO2)激光治疗仪指示光功率、时间稳定度、复现性及示值相对偏差等指标进行检测,以保证CO2激光治疗仪的临床安全,提高其临床治疗效果。方法采用AD7888模数转换器对上述各项参数进行检测。结果该治疗仪各项参数值... 目的对JZ-1C型二氧化碳(CO2)激光治疗仪指示光功率、时间稳定度、复现性及示值相对偏差等指标进行检测,以保证CO2激光治疗仪的临床安全,提高其临床治疗效果。方法采用AD7888模数转换器对上述各项参数进行检测。结果该治疗仪各项参数值均符合国家强制标准要求,可以继续应用于临床。结论对CO2激光治疗仪进行有效地质量控制,可以有效规避临床风险,提高疗效。 展开更多
关键词 激光治疗仪 质量控制 光功率 时间稳定度 复现性 示值相对偏差
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大功率分布反馈半导体激光器研究进展 被引量:5
17
作者 李杨 冯源 +6 位作者 李洋 张昕 岳光礼 王志伟 谢检来 王霞 郝永芹 《微纳电子技术》 北大核心 2018年第6期388-396,407,共10页
介绍了分布反馈半导体激光器(DFB-LD)的工作原理,分析了不同的光栅阶数及耦合机制对DFB-LD激光输出特性的影响。重点评述了大功率DFB-LD研究发展状况,从结构特性及技术手段等方面详细分析了不同技术方案的优势与不足:大功率二次外... 介绍了分布反馈半导体激光器(DFB-LD)的工作原理,分析了不同的光栅阶数及耦合机制对DFB-LD激光输出特性的影响。重点评述了大功率DFB-LD研究发展状况,从结构特性及技术手段等方面详细分析了不同技术方案的优势与不足:大功率二次外延DFB-LD对光栅和有效光场耦合较好,但二次外延对技术控制精度要求极高且会引入缺陷;表面金属光栅边发射DFl3-LD避免了二次外延,但制作金属光栅时会出现欧姆接触电阻大和阈值特性劣化等问题;大功率表面光栅面发射DFB-LD虽然在获得高功率高质量光束方面有很大优势,且避免了二次外延,但存在光栅的表面耦合系数较低等技术难题。最后总结分析大功率DFB-LD技术发展趋势,对其广阔的应用前景进行展望。 展开更多
关键词 半导体激光器 高功率 波长稳定性 分布反馈 光栅 二次外延
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高稳定性半导体激光器功率控制电路设计和测试 被引量:3
18
作者 张书君 李楠 +1 位作者 朱晓杰 张鋆 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期47-50,共4页
有些飞行器的表面安装有基于半导体激光器模块的激光信标系统,用于发出指定功率的稳定光束来配合地面光电系统对激光信标的捕获、识别和跟踪。针对该激光信标系统在宽温度范围下的高功率稳定性需求,设计了两种半导体激光器模块功率控制... 有些飞行器的表面安装有基于半导体激光器模块的激光信标系统,用于发出指定功率的稳定光束来配合地面光电系统对激光信标的捕获、识别和跟踪。针对该激光信标系统在宽温度范围下的高功率稳定性需求,设计了两种半导体激光器模块功率控制电路,分别对激光输出功率进行闭环控制和开环控制,采用国产和进口的激光器分别测试了两种控制电路在高低温下的功率控制效果,测试结果表明定电压开环控制电路的控制效果优于定功率闭环控制电路。 展开更多
关键词 激光信标系统 半导体激光器 功率控制 功率稳定性
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用于稳定激光功率的数字控制系统 被引量:4
19
作者 李营营 江志坤 王安琪 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期136-140,共5页
在冷原子干涉仪的研究中,常采用三个拉曼光脉冲实现对原子束的相干操控(分束、反射和合束)。拉曼激光的功率抖动会引起Rabi频率的变化,从而带来严重的干涉相移噪声。这些噪声对用于高精度转动加速度测量的冷原子干涉仪来说是不可忽略的... 在冷原子干涉仪的研究中,常采用三个拉曼光脉冲实现对原子束的相干操控(分束、反射和合束)。拉曼激光的功率抖动会引起Rabi频率的变化,从而带来严重的干涉相移噪声。这些噪声对用于高精度转动加速度测量的冷原子干涉仪来说是不可忽略的系统噪声,因此实现拉曼激光的功率稳定对于实现高精度原子干涉是至关重要的。采用声光调制器(AOM)作为执行器,设计了一套用于稳定激光功率的数字控制系统。在对AOM进行系统辨识和控制器仿真设计的基础上,利用Labview程序实现了激光功率稳定的PID控制。测试结果表明,在测量时间为1 h情况下,激光功率的不稳定度由系统闭环前的1.67%降低到了系统闭环后的0.19%,极大地提高了干涉信号的稳定性,同时也降低了系统噪声。 展开更多
关键词 激光功率稳定 激光器与激光光学 冷原子干涉仪 虚拟仪器
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上海软X射线自由电子激光装置的偏振控制 被引量:4
20
作者 高张峰 邓海啸 +1 位作者 刘波 王东 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期253-260,共8页
上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源,其辐射波长可覆盖水窗波段。为满足不同的用户需求,装置将加装椭圆极化波荡器,运行模式可在线偏振与圆偏振之间切换。基于SXFEL装置对偏振控制方案进行参数设计,评估了电... 上海软X射线自由电子激光装置(SXFEL)是中国第一台X射线相干光源,其辐射波长可覆盖水窗波段。为满足不同的用户需求,装置将加装椭圆极化波荡器,运行模式可在线偏振与圆偏振之间切换。基于SXFEL装置对偏振控制方案进行参数设计,评估了电子束抖动的影响,并在理论上分析了该方案的辐射稳定性。此外,还设计了一套圆偏振方向的快速切换结构,它可使SXFEL装置以10 Hz频率量级在不同的圆偏振方向之间切换。 展开更多
关键词 激光光学 自由电子激光 椭圆极化波荡器 辐射能量稳定性 偏振切换
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