摘要：设计了一套激光光束自动准直系统,能够高速、高精度地自动准直激光输出方向。该系统使用了由小孔衍射放大光束抖动的光路和互补金属氧化物半导体传感器组成的传感模块;系统的信号处理模块是以现场可编程门阵列芯片为核心的电路装置,可实现高速计算和反馈控制功能。软件方面,采用了自动定标的算法来确定自动准直过程中所需的驱动信号,可以使光路调节过程中的水平和竖直方向解耦合,提高了调节的精度和速度。该算法可以实现更高程度的自动化控制。设计了实验以验证自动准直系统性能,结果表明,该装置的调整精度为2.5μm,反馈控制频率约为1kHz,可显著降低频率在1kHz以下的光束抖动。

摘要：设计了中心波长800 nm带宽约500 nm的啁啾镜对,在550—1050 nm波长范围内提供约60 fs2群延迟色散(group delay dispersion,GDD),通过啁啾镜对的形式使GDD振荡波纹由单个啁啾镜的±100 fs2减小到±20 fs2.采用双射频离子束溅射方法进行制备,用白光干涉仪进行色散性能测试,从测试结果可以看出,制备的啁啾镜的反射率、GDD性能和设计值符合得比较好.制备出的550—1050 nm超宽带啁啾镜对在钛宝石激光器腔外进行色散补偿,原输入脉冲由24—27 fs压缩到12 fs,这是国产超宽带啁啾镜对的首次应用.

摘要：为了获得高重复频率的飞秒激光脉冲,将突发运行模式引入飞秒碟片再生放大系统中。通过将再生放大器的腔长设计为9.3m,激光系统输出了接近衍射极限的激光脉冲,且激光脉冲的重复频率为电光调制频率的5倍。在电光调制频率为5kHz、吸收的抽运功率为98 W的条件下,获得了最高输出功率为10.7 W、光谱半峰全宽为1.18nm、脉冲宽度为777fs的双曲正割脉冲输出。再生放大器的光-光转换效率随着电光调制频率的增加而增加,从频率为0.5kHz时的12.4%增加到频率为5kHz时的25.3%。激光的输出稳定性在18~20℃的温度区间内随着水冷温度的降低而提高,激光系统输出功率的均方根从20℃时的0.93%变为18℃时的0.52%。该研究结果对于设计具有高重复频率、高功率且性能稳定的飞秒激光系统具有参考价值。

摘要：使用矩阵光学的方法得到了Offner展宽器等效光栅对表达式、经过Offner展宽器后脉冲的脉宽表达式及展宽器各元件尺寸的解析表达式。确定了一般化的设计步骤,并给出了一个设计实例。矩阵光学获得的解析结果与光线追迹方法获得的数值结果一致。

摘要：超快光纤激光器具有结构紧凑、可靠性高和光束质量好等优点,在科学研究和工业生产上有广泛的应用。2~5μm波段的中红外超快光纤激光器在气体探测、激光手术与中红外对抗中具有巨大的应用潜力,已成为超快光纤激光器领域的一个研究热点,尤其是利用掺杂铒离子的氟化物光纤作为增益光纤的光纤激光器,其可利用常见的980 nm泵浦激光产生2.8μm波段的超快激光,是研究最为广泛的中红外超快光纤激光器系统之一。然而,2.8μm波段的超快光纤激光器无论是在平均功率还是在单脉冲能量上,都与国际先进的近红外波段超快光纤激光器存在较大差距。前期报道的2.8μm超快光纤激光器输出的最高平均功率约为1 W,单脉冲能量约为30 nJ,这极大地限制了中红外超快光纤激光在高灵敏度气体测量等领域的应用。针对这一问题,本文设计了一套基于掺杂铒离子氟化物光纤的多级啁啾脉冲放大系统,并对其进行了数值模拟,此系统可将脉冲平均功率放大到10 W量级,从而获得超过250 nJ的单脉冲能量。此系统输出的高能量中红外脉冲具有约400 fs的超宽脉冲宽度,脉冲峰值功率可达450 kW。

摘要：逆康普顿散射源是利用高能电子束和强激光对撞产生高能辐射的光源。传统电子加速器作为电子源的逆康普顿散射源体积庞大,难以推广。而新型的激光等离子体电子加速器具有更高的加速梯度,具备小型化的发展潜力。全光逆康普顿散射源就是一种基于激光等离子体电子加速器实现的小型化高能辐射源,具有更短脉宽、更高亮度的辐射输出,应用前景十分广阔。首先,总结了全光逆康普顿散射源在提高亮度、能量和单能性等方面的优化研究进展,并分析了设计重点;最后,介绍了全光逆康普顿散射源在基础科学研究、工业和生物医学领域的典型应用。

摘要：极紫外(Extreme ultra-violet,EUV)光刻机光源主要采用激光产生等离子体技术,用高功率激光轰击锡液滴靶产生13.5 nm波长的EUV光。其中,基于逆压电效应的压电式高温锡液滴喷射元件是获取高重频高温锡液滴靶的关键部件。本项工作突破了耐250℃高温微细压电陶瓷管的组成设计和精细制备,以及高温锡液滴喷射元件的结构设计和封装等关键技术,成功研制了压电式高温液滴喷射元件。并通过自主搭建高温锡液滴靶光学检测平台,基于此高温液滴喷射元件实现了重复频率20 kHz,直径~100μm的高温锡液滴靶的稳定输出。

摘要：基于高反射膜层和Gires-Tournois(G-T)腔,优化设计了一对低振荡高色散镜。该色散镜对的中心波长为800 nm,能够在680～920 nm的带宽范围内提供-200 fs^2的平坦的群延迟色散。基于双离子束溅射工艺,利用Nb_2O_5和SiO_2制备了低振荡高色散镜对,并将其应用于800 nm钛宝石激光器系统。通过高色散镜对2次,100.8 fs激光脉冲被压缩至19 fs。

摘要：随着芯片特征尺寸的不断减小,借助193 nm准分子光源的浸没式深紫外光刻技术已进入瓶颈,使用多次曝光技术的工艺路线也已到达目前的商用极限。极紫外光刻(EUVL)采用13.5 nm的极紫外光源,被认为是下一代光刻商用化路线必需的技术。综述了激光等离子体13.5 nm EUVL光源的原理和最新进展,分别从驱动光源、靶材、收集镜等关键子系统展开介绍。讨论了激光等离子体光源进一步发展过程中需要解决的问题,如提升激发光功率、提高转换效率及延长光源寿命,特别分析了日本Gigaphoton公司和荷兰ASML公司的EUVL光源装置。

摘要：A method to design a birefringent plate （BP） for broadening spectrum in a regenerative amplifier is presented. Using this method, we design a quartz BP with thickness of 761μm inserted into a Ti：sapphire regenerative amplifier. The gain narrowing effect is reduced efficiently, and the experimental results agree with the calculation well. The bandwidth is broadened from 28 to 62 nm using the designed quartz BP and the pulses are compressed to ～23 fs.