大能量碟片激光多通放大器腔体设计研究综述

1

作者 陈毅 孙俊杰 +7 位作者 于晶华 姚志焕 张逸文 于德洋 何洋 张阔 潘其坤 陈飞 《中国光学（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期996-1009,共14页

为了明晰碟片多通放大器的腔体设计方法,本文对不同类型的碟片多通放大器做归纳与总结,共归纳出4f中继成像、谐振腔设计/光学傅立叶变换、近准直光束传输与其他共4种设计理念的多通放大器。介绍了每种放大器的设计方法并详尽列举了研究... 为了明晰碟片多通放大器的腔体设计方法,本文对不同类型的碟片多通放大器做归纳与总结,共归纳出4f中继成像、谐振腔设计/光学傅立叶变换、近准直光束传输与其他共4种设计理念的多通放大器。介绍了每种放大器的设计方法并详尽列举了研究现状。通过对比4种类型的碟片多通放大器,发现不同种类的多通放大器各有优缺点。4f中继成像需要真空环境以避免焦点处的气体电离,因此机械装置与调试难度较大;谐振腔设计/光学傅立叶变换概念多通放大器的镜片处存在较小光斑,因此较适用于较低能量的多通放大器;近准直光束传输方法由于不需要真空环境,具备很大的发展潜力,但需要精准控制激光运转状态下的碟片面形,难度也较大。因此,从激光器设计角度来看,需要对碟片多通放大器继续进行优化设计,从而同时实现使用场景的多元化与输出能量的可持续拓展。 展开更多

关键词 激光 碟片 多通放大器 腔体设计 激光放大器

下载PDF 职称材料

LD泵浦Er,Yb:glass板条多程放大器设计及热效应分析 被引量：2

2

作者 张可欣 王凯鑫 高春清 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期130-136,共7页

设计了一种LD阵列泵浦的铒镱共掺磷酸盐玻璃(Er, Yb∶glass)板条放大器,通过多次折叠反射结构来提高能量提取效率,实现1.5μm波段较大能量的激光输出,激光放大增益可达35.29倍。基于稳态热传导理论,对所设计的Er, Yb∶glass板条放大器... 设计了一种LD阵列泵浦的铒镱共掺磷酸盐玻璃(Er, Yb∶glass)板条放大器,通过多次折叠反射结构来提高能量提取效率,实现1.5μm波段较大能量的激光输出,激光放大增益可达35.29倍。基于稳态热传导理论,对所设计的Er, Yb∶glass板条放大器进行了热效应分析,建立了热力耦合模型,采用有限元方法比较不同参数条件下板条介质的热力学特性。结果表明通过提高板条宽厚比和减小泵浦光功率密度可以有效缓解热效应,在此基础上提出了一种补偿波前畸变的方法。 展开更多

关键词 激光器 Er Yb∶glass 多程 板条放大器 热效应

原文传递

高功率激光多程放大系统中的快速波形预测 被引量：3

3

作者 张艳丽 张军勇 +4 位作者 尤科伟 马伟新 朱俭 刘德安 朱健强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第7期161-166,共6页

对高功率激光多程放大系统中脉冲强度的三维时空变化特性进行了详细的数值分析,理论计算表明具有一定时空分布的光束在放大过程中会产生复杂的时空演化畸变,给脉冲功率的整形预测带来了一定的难度.提出了输入输出积分能量曲线拟合的方法... 对高功率激光多程放大系统中脉冲强度的三维时空变化特性进行了详细的数值分析,理论计算表明具有一定时空分布的光束在放大过程中会产生复杂的时空演化畸变,给脉冲功率的整形预测带来了一定的难度.提出了输入输出积分能量曲线拟合的方法,实现对多程放大系统输入脉冲波形的高精度反演预测,对于方波和复杂多台阶波形输出都能得到很好的预测结果,方波预测相对功率偏差低于0.032%,三台阶脉冲相对功率偏差为0.78%,另外还实现了更为复杂Haan脉冲的反演预测,相对功率偏差为0.13%.该方法不仅精度高,而且计算快速、适用性很强. 展开更多

关键词 激光光学 多程放大 时空畸变 波形预测 功率平衡

原文传递

双向泵浦钛宝石的四通放大器

4

作者 黄小军 张树葵 +3 位作者 王晓东 郭良福 唐军 曾小民 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第6期649-652,共4页

由多通放大器的理论计算了脉冲的放大特性，并进行了钛宝石的四程放大实验。当输入信号光为１ｍＪ时，通过四程放大，获得Ｔ２０ｍＪ的脉冲输出。

关键词 钛宝石激光器 超短脉冲 四通放大器

下载PDF 职称材料

窄脉宽高重频激光放大器实验研究 被引量：1

5

作者 陈欣 孙哲 +3 位作者 雷訇 姜梦华 惠勇凌 李强 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1917-1921,共5页

报道了采用一种紧凑型、低成本和角度复用的板条多通放大器,并对窄脉宽高重复频率种子激光进行多通放大的实验研究。通过使用角度复用多通结构,可以有效使用增益介质,光在介质内不走重复路径,相对于走重复路径的偏振复用结构,可减少进... 报道了采用一种紧凑型、低成本和角度复用的板条多通放大器,并对窄脉宽高重复频率种子激光进行多通放大的实验研究。通过使用角度复用多通结构,可以有效使用增益介质,光在介质内不走重复路径,相对于走重复路径的偏振复用结构,可减少进入主振荡器的反馈,抑制寄生振荡。实验过程中,分别采用直通和内全反射两种入射方式对种子光进行放大。注入脉宽为2.5ns、重复频率20kHz、平均功率为0.5W的Nd:YAG/Cr4+:YAG被动调Q种子光,采用内全反射方式进行三通放大时,得到了3.2W的最大平均功率输出,表明内全反射方式比直通型方式能更有效地实现光放大、减小热畸变、改善光束质量和提高输出功率。 展开更多

关键词 激光放大器 多通放大 紧凑型 角度复用

原文传递

高功率固体激光构型验证装置波前畸变及补偿特性 被引量：1

6

作者 代万俊 张崑 +7 位作者 蒋学君 周维 邓武 张鑫 赵军普 梁樾 胡东霞 景峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期1255-1258,共4页

为了优化高功率固体激光装置波前补偿系统的设计方案,基于构型验证装置开展了波前测试和补偿实验。实验结果显示,虽然等效钕玻璃片数大大增加,但由于主放采用了"U"型反转器技术,扣除离焦量后的静态和动态波前与原型装置相比... 为了优化高功率固体激光装置波前补偿系统的设计方案,基于构型验证装置开展了波前测试和补偿实验。实验结果显示,虽然等效钕玻璃片数大大增加,但由于主放采用了"U"型反转器技术,扣除离焦量后的静态和动态波前与原型装置相比没有显著提高,主要变化为离焦分量。若不采取任何补偿措施,会影响激光在前级滤波器的顺利过孔,造成近场缺光现象。实验中,为保证激光在动态发射时顺利过孔,采用了调节透镜的方式,使激光在各级滤波小孔位置有合适的预留量。同时,利用原型装置现有的小口径变形镜对扣除离焦后的像差进行补偿,减小激光在末级滤波小孔位置的像差。综合上述两种方法,成功解决了近场缺光的问题。针对未来高功率固体激光装置,伴随着光束口径和等效钕玻璃片数的增加,主放大器内的像差也会大幅度增加,采用上述调节透镜的方式可能无法兼顾静态和动态两种状态下的通光问题,需要在主放大系统内增加主动补偿措施,为腔镜变形镜的应用提供了实验依据。 展开更多

关键词 波前 自适应光学 多程放大器 反转器 变形镜

下载PDF 职称材料

双向抽运钛宝石的高效率多通脉冲主放大研究 被引量：1

7

作者 令维军 王兆华 +3 位作者 王鹏 贾玉磊 田金荣 魏志义 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期1208-1212,共5页

从啁啾脉冲放大的基本理论出发 ,系统地计算了啁啾脉冲在多通放大过程中的增益特性 ,并设计了一个六通主放大器 ,对应能量提取效率为 38% ,输出能量大于 1J.

关键词 抽运 钛宝石 增益特性 啁啾脉冲放大 双向 高效率 输出能量 提取效率 对应 系统

原文传递

用钛宝石再生放大器产生高重复率啁啾脉冲列

8

作者 冯伟伟 林礼煌 +2 位作者 王文耀 李儒新 汪丽春 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期3955-3960,共6页

针对啁啾脉冲放大技术建成的钛宝石激光装置,提出一种获得高重复率激光脉冲列的方法.通过改变钛宝石再生放大器中泡克耳斯盒电光开关的传统工作模式,使得腔内放大的脉冲从某特定时刻起,每当在腔内往返一次就以一定的倒出比例(倒出率)倒... 针对啁啾脉冲放大技术建成的钛宝石激光装置,提出一种获得高重复率激光脉冲列的方法.通过改变钛宝石再生放大器中泡克耳斯盒电光开关的传统工作模式,使得腔内放大的脉冲从某特定时刻起,每当在腔内往返一次就以一定的倒出比例(倒出率)倒出腔内脉冲能量的一部分,从而可以在有限的时间段内产生高重复率的啁啾激光脉冲列.基于Franz-Nodvik放大理论,建立了该高重复率再生放大器的理论模型,通过数值计算,系统地分析了初始增益、倒出时刻、倒出率对输出的脉冲序列的影响.在抽运功率为35mJ、倒出率为1/2的实验条件下,通过腔外的脉冲数量选择器,在一个抽运周期内的有限时间段内已获得了14个幅度相近、单脉冲能量约为0.02mJ、重复率为100MHz的啁啾脉冲序列.从此啁啾脉冲列中选取数个脉冲,通过10TW级的激光系统放大和压缩,已获得100MHz重复率的飞秒太瓦级脉冲列. 展开更多

关键词 高重复率 多通放大 啁啾脉冲放大 钛宝石激光器

原文传递

多程放大器输出焦斑相对于靶的漂移

9

作者 谭吉春 张小民 +4 位作者 陈哲 景峰 朱启华 阎述卓 刘勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期261-264,共4页

对激光光路中光学元件矩阵分别施加“随机微扰”,用光线追踪程序计算光学元件几何参数失调对放大器输出焦斑漂移的影响。并给出漂移量的统计计算结果。

关键词 多通放大器 激光焦斑 焦斑相 靶 散布

下载PDF 职称材料

高功率超快碟片激光技术研究进展(特邀) 被引量：6

10

作者 王海林 董静 +3 位作者 刘贺言 郝婧婕 朱晓 张金伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第8期112-130,共19页

自从碟片激光技术诞生以来,超快碟片激光器输出的激光功率和能量获得了显著提升,极大地促进了超快碟片激光器在基础科研、工业生产以及生物医学等领域的应用。本文对碟片激光技术的概念、锁模碟片振荡器以及超快碟片放大器进行了详细介... 自从碟片激光技术诞生以来,超快碟片激光器输出的激光功率和能量获得了显著提升,极大地促进了超快碟片激光器在基础科研、工业生产以及生物医学等领域的应用。本文对碟片激光技术的概念、锁模碟片振荡器以及超快碟片放大器进行了详细介绍,并对超快碟片激光器未来的发展和趋势进行了总结和展望。 展开更多

关键词 超快激光 碟片技术 锁模碟片振荡器 碟片再生放大器 碟片多通放大器

下载PDF 职称材料

腔镜位置变形镜波前补偿与实验研究 被引量：7

11

作者 代万俊 胡东霞 +7 位作者 周维 赵军普 张鑫 张崑 蒋学君 邓武 黄小军 朱启华 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2920-2923,共4页

在多程放大系统中,激光一般要经过腔反射镜两次,将变形镜置于腔反射镜位置能够有效提高其校正量。在某些多程放大系统设计过程中,为了降低输出端激光的像差,采用了90°旋转的"U"型反转器和变口径技术,激光两次经过腔反射... 在多程放大系统中,激光一般要经过腔反射镜两次,将变形镜置于腔反射镜位置能够有效提高其校正量。在某些多程放大系统设计过程中,为了降低输出端激光的像差,采用了90°旋转的"U"型反转器和变口径技术,激光两次经过腔反射镜的位置和坐标关系都发生了变化。采用数学的方法对这种情况下腔反射镜位置的面形解存在性进行了证明,并在带有90°旋转"U"型反转器的星光-拍瓦(XG-PW)装置上对腔反射镜位置大口径变形镜的应用进行了实验验证。理论和实验研究结果为后续大型激光装置的自适应光学波前补偿方案设计提供了依据。 展开更多

关键词 自适应光学 多程放大器 “U”型反转器 腔反射镜 变形镜

原文传递

基于矩阵光学的多程激光放大器准直系统模型分析

12

作者 唐玮 高光波 孟繁禹 《航空制造技术》 CSCD 北大核心 2022年第3期96-100,共5页

多程放大技术成为高功率固体激光装置的主要发展方向,对激光光路进行调试和维护,建立光路准直的数学模型和调整方案很有必要,采用矩阵光学方法,建立了多程放大自动准直系统数学模型,得出了远、近场光斑偏移量与调整量的解析表达式,验证... 多程放大技术成为高功率固体激光装置的主要发展方向,对激光光路进行调试和维护,建立光路准直的数学模型和调整方案很有必要,采用矩阵光学方法,建立了多程放大自动准直系统数学模型,得出了远、近场光斑偏移量与调整量的解析表达式,验证了该自动准直系统光路原理及调整方法的可行性。 展开更多

关键词 高功率固体激光 多程放大技术 自动准直系统数学模型 矩阵光学 光斑偏移量

下载PDF 职称材料

新型非平面多程激光放大器的理论研究

13

作者 杨清 霍玉晶 何淑芳 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第12期32-37,共6页

提出了一种基于双镜环行光路的新型非平面多程激光放大器,它具有结构简单、体积小、空间对称性好、调节容易、光通放大次数多的优点。信号光束在放大器腔内沿着立体环行的非平面空间对称路径多次通过激光介质被放大,可在小型激光介质中... 提出了一种基于双镜环行光路的新型非平面多程激光放大器,它具有结构简单、体积小、空间对称性好、调节容易、光通放大次数多的优点。信号光束在放大器腔内沿着立体环行的非平面空间对称路径多次通过激光介质被放大,可在小型激光介质中获得高功率的放大激光输出。对放大器腔内光路进行了理论建模和参量分析,给出了部分光路模式的模拟图,分析了光路损耗与功率放大;初步设计了基于Yb:YAG薄片和激光二极管(LD)端面抽运的全固态非平面多程薄片激光放大器,适用于高功率激光放大。 展开更多

关键词 激光光学 多程激光放大器 非平面 光路模式 高功率

原文传递

多程放大系统前端脉冲经光纤传输引起的失真研究

14

作者 顾艳华 罗斌 潘炜 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2007年第3期29-30,共2页

在高功率固体激光系统中,要求进入多程放大系统前端脉冲必须具有特定的时域波形以及线偏振的特性。本文以耦合非线性薛定谔方程为理论模型,采用分步傅立叶方法进行数值计算,仿真研究了满足特定要求的多程放大系统前端脉冲经光纤传输后... 在高功率固体激光系统中,要求进入多程放大系统前端脉冲必须具有特定的时域波形以及线偏振的特性。本文以耦合非线性薛定谔方程为理论模型,采用分步傅立叶方法进行数值计算,仿真研究了满足特定要求的多程放大系统前端脉冲经光纤传输后引起失真的原因。结果表明:整形好的线偏振脉冲由于光纤中随机双折射的影响不能保持线偏振特性;高功率系统较强的非线性效应是导致两个偏振方向的脉冲波形发生畸变的重要因素。 展开更多

关键词 多程放大系统 随机双折射 非线性效应 线偏振

下载PDF 职称材料

多通放大器腔内杂散光 被引量：25

15

作者 谭吉春 景峰 +3 位作者 朱启华 王道伟 阎述卓 刘勇 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第2期159-163,共5页

对 4程放大器中杂散光 1至 3阶会聚点进行了计算。以神光 III原型装置某光路设计方案为例 ,光线追踪结果显示 :两个空间滤波器的透镜反射面在光腔内产生约 90 0多个可能引起激光材料损伤的鬼像会聚点。

关键词 多通放大器 杂散光束分析 激光放大器

下载PDF 职称材料

高功率多程激光放大系统逆问题研究 被引量：3

16

作者 张彬 吕百达 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2002年第1期12-14,共3页

报道了在考虑光学元件加工精度、缺陷和损伤点以及B积分等因素的情况下 ,用于解决高功率多程放大系统逆问题的改进的数值迭代法 ,给出了相应的程序流程图 ,并以双程放大系统为例 。

关键词 多程激光放大系统 逆问题 数值迭代法 加工精度 B积分 放大器

下载PDF 职称材料

多程片状放大器用作电光开关检偏器研究

17

作者 郑奎兴 蔡邦维 +6 位作者 冯斌 郑建刚 董云 彭志涛 鲁敬平 景峰 魏晓峰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期287-290,共4页

用布儒斯特角放置的多张放大器片作大口径电光开关的检偏器 ,不仅有利于光束的传输 ,而且可以有效降低装置的工程造价和难度。计算了不同的片放张数、放大器增益和普克尔盒效率与系统隔离效率之间的关系。在多程系统上进行了实验测试 ,... 用布儒斯特角放置的多张放大器片作大口径电光开关的检偏器 ,不仅有利于光束的传输 ,而且可以有效降低装置的工程造价和难度。计算了不同的片放张数、放大器增益和普克尔盒效率与系统隔离效率之间的关系。在多程系统上进行了实验测试 ,结果表明在相同输入光强时普克尔盒工作与不工作时输出光束强度相差 8倍。 展开更多

关键词 等离子体电极普克尔盒 多程系统 片状放大器 布儒斯特色 隔离效率 ICF 光隔离 驱动器 电光开关 检偏器

下载PDF 职称材料