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组合式钕玻璃片状激光放大器增益性能的动态模拟

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物理学报 2001年第12期50卷 2375-2381页

作者：张华范滇元南通师范学院物理系南通226007 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800

用随时间变化的氙灯辐射光谱模型 ,建立了组合式钕玻璃片状激光放大器动态增益特性的模拟程序 ,实现了从氙灯放电到引出激光的全过程动态模拟 ,可用于片状激光放大器的优化设计 .研究了 :1)放大器在不同的抽运条件下水平方向的增益均匀... 详细信息

用随时间变化的氙灯辐射光谱模型 ,建立了组合式钕玻璃片状激光放大器动态增益特性的模拟程序 ,实现了从氙灯放电到引出激光的全过程动态模拟 ,可用于片状激光放大器的优化设计 .研究了 :1)放大器在不同的抽运条件下水平方向的增益均匀性 ,当氙灯爆炸系数比较高时 ,自发辐射放大优先使片的边缘产生消抽运作用 ,增益分布变得不均匀 ,通光口径的中央处增益较大 ;2 )片厚度和掺杂浓度对增益性能的影响 ,在相同的抽运条件下 ,储能通量由片厚度与掺杂浓度的乘积决定。

关键词：钕玻璃激光放大器储能密度增益特性动态模拟惯性约束核聚变

组合式片状激光放大器钕玻璃片参数的优化设计

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强激光与粒子束 2001年第6期13卷 729-733页

作者：张华南通师范学院物理系江苏南通226007

运用随时间变化的氙灯辐射光谱模型 ,建立了组合式钕玻璃片状激光放大器动态增益特性的模拟程序 ,实现了从氙灯放电到引出激光的全过程动态模拟。研究了钕玻璃片的两个重要参数厚度和掺杂浓度对增益性能的影响。在相同的泵浦强度下 ,储... 详细信息

运用随时间变化的氙灯辐射光谱模型 ,建立了组合式钕玻璃片状激光放大器动态增益特性的模拟程序 ,实现了从氙灯放电到引出激光的全过程动态模拟。研究了钕玻璃片的两个重要参数厚度和掺杂浓度对增益性能的影响。在相同的泵浦强度下 ,储能通量由片厚度与掺杂浓度的乘积 N0 D决定 ,在 N0 D相同时得到相同的小信号增益。当 N0 D比较小时 ,N0 D增加 1倍时储能通量增加 1 .2 5倍 ,相应的单片放大器增益提高 5 .5 % ,对于 7片长的放大器链 ,总的小信号增益将提高 4 5 % ;当 N0 D比较大时。

关键词：钕玻璃激光放大器储能通量掺杂浓度优化设计惯性约束聚变小信号增益

考虑钕玻璃放大器增益特性的光谱色散匀滑系统性能研究

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物理学报 2017年第12期66卷 148-156页

作者：江秀娟唐一凡王利李菁辉王博项颖广东工业大学机电工程学院广州510006 广东工业大学信息工程学院广州510006 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 广东工业大学物理与光电工程学院广州510006

采用数值方法研究了钕玻璃放大器的增益特性对高功率激光系统中光谱色散匀滑单元性能的影响.分析结果表明,入射光中心波长与放大器增益曲线中心波长不一致时,焦斑强度分布会受到一定的影响,且该影响随放大倍数增大趋于明显,而两个波长... 详细信息

采用数值方法研究了钕玻璃放大器的增益特性对高功率激光系统中光谱色散匀滑单元性能的影响.分析结果表明,入射光中心波长与放大器增益曲线中心波长不一致时,焦斑强度分布会受到一定的影响,且该影响随放大倍数增大趋于明显,而两个波长一致时,强度分布变化较小.靶面焦斑整体的辐照均匀性则主要取决于经过相位调制后的激光束的带宽,放大器的增益特性对其空间功率谱及均匀性无明显的影响.所得结论为光谱色散匀滑单元在激光系统中的实际应用提供了重要的理论参考.

关键词：惯性约束聚变光谱色散匀滑钕玻璃激光放大器增益特性

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高功率钕玻璃激光器光束匀滑技术研究

高功率钕玻璃激光器光束匀滑技术研究

作者：唐一凡广东工业大学

学位级别：硕士

惯性约束核聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)对能源发展具有重要意义,其研究的关键在于建造具有高功率、高光束质量的激光系统。在ICF实验中,对靶面的辐照均匀性有相当高的要求,由此发展出大量的光束匀滑技术。现有的光束匀滑技... 详细信息

惯性约束核聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)对能源发展具有重要意义,其研究的关键在于建造具有高功率、高光束质量的激光系统。在ICF实验中,对靶面的辐照均匀性有相当高的要求,由此发展出大量的光束匀滑技术。现有的光束匀滑技术大体可分为空间域和时间域两类。通过理论和实验探索,装置中将光谱色散匀滑(Smoothing by Spectral Dispersion,SSD)和空间域匀滑技术透镜列阵(Lens Array,LA)、连续相位板相(Continuous Phase Plate,CPP)结合的方案是可行的。在激光驱动器中采用SSD技术时,光谱色散后的激光束需在后续光路经过多级放大器与空间滤波器,放大器将注入的种子激光能量逐级放大到靶面所需的能量水平,是装置最重要的系统之一,不仅占总造价的很大比例,而且在很大程度上决定了系统的总体性能,其增益特性对光束匀滑造成的影响的研究具有重要的意义。钕玻璃放大器因为其增益带宽大、饱和通量高、荧光寿命较长、易于制成大尺寸等优点被广泛应用在国内外ICF固体激光器系统中,如美国国家点火装置、中国神光系列激光装置等均采用了氙灯抽运钕玻璃的片状放大器系统。本文研究了钕玻璃放大器的增益特性对高功率激光系统中光谱色散匀滑单元性能的影响。文中首先分析了无放大器时SSD单元参数对匀滑效果的影响。然后通过二维数值计算对采用放大器后SSD+LA和SSD+CPP的靶面焦斑的强度分布进行了分析。光路中加入SSD单元后,焦斑的辐照均匀性得到明显的提高,且在一定范围内激光带宽越大,其均匀性越好。详细的分析结果表明,入射光中心波长与放大器增益曲线中心波长不一致时,焦斑强度分布会受到一定的影响,且该影响随放大倍数增大趋于明显,而两个波长一致时,强度分布变化较小。靶面焦斑整体的辐照均匀性则主要取决于经过相位调制后的激光束的带宽,放大器的增益特性对其功率谱及均匀性无明显的影响。本文所得结论为光谱色散匀滑单元在激光系统中的实际应用提供了重要的理论参考。

关键词：惯性约束聚变光谱色散匀滑钕玻璃激光放大器增益特性