会聚光束F数对四倍频效率的影响及提升技术

作     者：柴向旭 李平 冯斌 王芳 郑奎兴 李富全 朱启华 王礼权 王冠中 Chai Xiangxu;Li Ping;Feng Bin;Wang Fang;Zheng Kuixing;Li Fuquan;Zhu Qihua;Wang Liquan;Wang Guanzhong

作者机构：中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2021年第48卷第9期

页      面：187-196页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 08[工学] 0803[工学-光学工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(51902299) 中国工程物理研究院激光聚变研究中心青年人才基金(RCFPD4-2020-4) 

主　　题：非线性光学 四倍频 会聚光束 F数 相位匹配 频率转换效率 

摘      要：高功率激光装置中将熔石英透镜置于四倍频晶体之前可有效降低熔石英元件的损伤概率,而实现会聚光束高效倍频是该方案急需解决的瓶颈问题。本文基于非临界相位匹配DKDP晶体系统研究了会聚光束F数对其四倍频效率的影响。研究发现系统F≤30时四倍频效率下降显著,会聚光束四倍频最佳匹配温度随F数和入射激光强度增加而增大;另外,系统F≤20时的四倍频的温度及波长接收带宽显著增加。在此基础上,本文提出了光束分割、温度梯度分布及晶体氘含量梯度分布的方法提升会聚光束四倍频效率,使会聚光束四倍频效率可达80%以上。该研究有助于解决熔石英透镜前置方案的局限性。