用等腰三角形位相光栅进行相干光并束的研究

为了满足未来惯性约束激光核聚变(ICF)的快速点火装置对高能量激光束的要求,提出并特殊设计了一种可用于ICF系统中相干并束的等腰三角形位相光栅。模拟计算和分析的结果表明,这种等腰三角形位相光栅对4束相干激光并束的效率理论上可以达到90.2%,比普通的二元达曼型位相光栅的衍射效率高22个百分点。相对而言,该光栅具有加工难度低、误差宽容度大等优点,有较强的实用前景。

用二维正弦相位光栅实现阵列激光相干并束

相干并束是获得高功率激光束的一种有效方法,特殊设计的二维正弦相位光栅是一种较好的并束元件。介绍了二维正弦相位光栅并束的设计方案,计算表明,在3×3和4×4分束时分束效率分别为81.1%和73.1%,与常用的达曼光栅相比分别提高37%和26.9%。对正弦相位光栅的制作和误差分析表明,并束效率存在极大值,给光栅的制作带来较大的误差宽容度,分束与并束在光栅表面的光场存在一定差别。如果仅用于并束,并束效率还有提高的可能。

UR90腔相干并束输出的实验研究

用多个UR90腔进行正向模耦合的方法来产生多束相干的激光 ,解决了反向模耦合中存在的失谐问题 ,可以大大提高系统的可靠性。并利用铜蒸气激光器实现了两台低放大倍率 (M =1 2 1)UR90腔的相干并束输出 ,对输出光束的远场方向性进行了测量分析。结果表明 ,和以前单台UR90腔相比 ,此方法对UR90腔的模控能力和输出光束的光束质量并没有明显影响 ,是一种简单而有效的耦合方式。

基于HIAF SRing的并束实验设计及研究

超重核的真空衰变对于验证量子电动力学至关重要,由于过去的固定靶实验中,核外电子干扰正负电子对的测量,国际上尚未观测到该现象。提出基于HIAF SRing的并束实验方案,通过^(238)U^(92+)在自由空间碰撞,排除了核外电子的影响。根据亮度理论,结合对交叉角度、Laslett频移和束束相互作用的分析,优化得到1.9×10^(24)cm^(-2)s^(-1)的峰值亮度,基本满足了实验需求。

用于ICF的四光束并束均匀化的器件设计

惯性约束核聚变(ICF)中的均匀照明和极窄焦斑问题一直以来都是实验成败的关键,也是研究中的活跃课题.为了既保证所需光束质量,又在现有装置上提高靶场研究所需功率,一种对多光束进行合并整形的方案是必需的.基于以往多年的经验和实践,现今我们采用几何光学与二元光学位相调制相结合的基本思想,将方向不同、非相干的四束来自驱动器末端的光束,通过我们所设计的光学元件进行并束并加以波面整形,最后出射高强度、高质量的超高斯光束.基本思想是:将四束不同倾角的入射光通过楔形列阵准直平行,出射的四束平行光经由设计好的二维位相片进行波面变换,经过主透镜后在焦平面叠加产生窄焦斑、高功率的平顶超高斯光束.与以往二维位相片的设计不同的是,该设计方案中采用一维位相片设计,经过交叉变换拓展成二维分布.基于上述方法设计的位相片列阵能分别对四束光进行整形.通过对整个光路的计算模拟表明,四光束并束均匀化后叠加效果不仅使光强增加为原来的四倍,而且有利于提高靶场光束均匀化的指标.由此可知,我们所设计的四光束合并均匀化方案,在光束质量和能量上均比单光束有相当大的提高和改善,并且位相片的设计有利于工艺加工制作.(OG23)

激光器结构与设计

TN242 2001020917采用调幅光波测量无源谐振腔的损耗=Determiningthe total loss of a passive resonant cavity byamplitude-modulated light[刊,中]/梁永辉(国防科技大学应用物理系.湖南,长沙(410073))//中国激光.—2000,27(5).-423-426讨论了一种在"小抖动"稳频条件下采用调幅光波测量无源谐振腔损耗的方法,并进行了深入的理论分析。图2参8(赵桂云)

高功率紫外纳秒激光脉冲的光纤取样传输特性研究

在神光Ⅱ系列装置中,为降低成本和减少示波器、快响应光电管等设备的使用,采用紫外光纤对高功率紫外纳秒激光脉冲进行取样并束测量。对高功率紫外纳秒激光脉冲在光纤中的传输特性和保真传输条件进行了理论分析和模拟研究,并据此选取了不同芯径的阶跃型紫外多模光纤进行实验研究。结果表明,对于芯径为25μm的光纤,传输纳秒量级的紫外激光脉冲时畸变小,能进行较长距离传输,可以作为紫外激光脉冲的取样传输介质。利用芯径为25μm的光纤演示了光纤取样传输并束测量实验方案,验证了光纤并束测量的可行性。研究结果为神光Ⅱ高功率紫外激光脉冲时间波形的光纤并束测量提供了理论和实验依据。