摘要：根据啁啾脉冲宽带放大动力学理论,采用数值模拟的方法对啁啾脉冲在钕玻璃多程放大系统中的放大特性及脉宽压缩特性进行了系统分析。首先分析了光谱未预补偿情况下,放大系统不同输入参数配置对放大脉冲各参数特性以及压缩后脉冲脉宽、信噪比的影响。利用基于修正输入的正向反馈迭代方法,获得了输出脉冲一定的情况下,所需要的输入脉冲波形和频谱分布。最后,将啁啾脉冲扩展至三维空间,反演分析计算小信号增益系数在空间非均匀分布时的脉冲放大特性,给出啁啾宽带放大计算中数据量大的解决方法。本文结果对高功率钕玻璃多程放大系统的啁啾脉冲放大优化设计有一定的参考意义。

摘要：控制由机械装夹方式所引入的波前畸变以提高惯性约束聚变(ICF)输出光束的质量,是在大口径钕玻璃片主放大器结构设计中必须考虑的。提出了一种新的有限元变形结果与光学元件面形畸变之间的数据处理方式,并与传统方式进行了对比。基于新的数据处理接口,利用光机集成分析方法对大口径八边形钕玻璃片的支撑系统结构设计参数进行优化。优化的结果保证了由支撑系统引起的透过波前畸变小于十分之一波长,同时波前畸变与设计参数变动的相关性最小。

摘要：基于蒙特卡罗光线追迹法,进一步研究了钕玻璃片状放大器三维空间聚光腔抽运分布的数值模拟。并且,结合氙灯的充放电回路及辐射光谱、放大自发辐射、以及激光脉冲受激辐射放大等相关数值计算模块,实现了片状钕玻璃放大器由储能至放大的整个过程的动态数值仿真。基于该数值模拟结果,设计研制的钕玻璃片状放大器已用于5PW钛宝石啁啾脉冲放大器的抽运源中,其实验输出结果与数值计算结果基本一致。

摘要：介绍了一种采用导光管耦合的钕玻璃多程行波放大结构。在分析导光管结构参数与耦合效率关系的基础上,设计了包含8个激光二极管阵列的抽运结构,并模拟了输出情况。该抽运结构将168个bar条发出的抽运光会聚在8mm×8mm的范围内,获得7.3J的能量输出。根据该抽运结构的输出特性,设计了以钕玻璃作为工作物质的旋转多程行波端面抽运放大结构,并在信号光注入能量为300μJ时实现了能量为15mJ的放大输出。

摘要：理论分析了基于边缘加热条件下气冷钕玻璃放大器的热致波前畸变,模拟计算了不同加热温度下钕玻璃片的温度分布和热波前畸变分布,并进行了实验验证。结果表明,数值模拟与实验结果能较好地吻合,在产热率为0.6 W/cm^3时,钕玻璃片产生的热波前畸变随着边缘温度的增加而减小,而当边缘温度达到90℃时,热波前畸变开始出现反转,随温度增加而增加。合理设计边缘加热结构和优化加热温度,能有效抑制气冷钕玻璃放大器的热波前畸变。

摘要：针对组合式片状放大器(MSA)只能进行被动热恢复的现状,研究了放大器中各关键单元器件的热恢复时序。结果表明,抽运结束后,钕玻璃和隔板玻璃之间的热传递存在交互变化的特点,在隔板玻璃升温之前采用主动冷却可消除钕玻璃主要热源。提出了采用延时全腔水冷的设计,从而在不影响放大器效率的基础上实现了主动热恢复,并就典型放大器给出了延时参数。

摘要：烟火泵浦是激光器小型化、便携化的一种解决方法。研制了一种用于钕玻璃激光器泵浦源的化学试剂,其主要成分为金属粉和碱金属含氧酸盐。设计了烟火泵浦钕玻璃激光器实验装置,激光器采用平-凹腔结构、紧包型侧面泵浦,输出镜反射率98%,钕玻璃棒尺寸8 mm×100 mm。采用A,B两种配方的泵浦源进行出光实验,A配方得到了波长为1053 nm能量为29 mJ的激光,B配方没有出光。分别计算了两种泵浦源的阈值辐射强度,并与测量得到的药剂辐射强度平均值比较。A配方所提供的辐射强度2.68×***-1,大于阈值2.37×***-1;B配方小于阈值,未能出光。这与实验结果吻合,证明烟火泵浦方法可行。

摘要：大口径高通量验证实验平台(以下简称ITB装置)是我国为开展惯性约束聚变(ICF)研究而研制的激光装置,单束输出能量达到了19.6 k J(基频发射波长为1053 nm,脉宽为5 ns)。对大口径N31钕玻璃片在ITB装置400 mm×400 mm单口径片状放大器系统上应用的热特性进行了实验研究,结果表明:在增益系数为5.28%cm^(-1)高增益情况下,整个激光链路热致动态波前畸变峰谷值dPV约为5.3λ,处于变形镜校正范围之内;结合合理设计冷却方案,剩余波前畸变恢复时间约为2.5 h,满足了系统运行发次间隔为4 h的设计要求。

摘要：重复频率激光放大器是实现重复频率激光器的关键器件,其重复频率取决于对抽运及放大过程中产生热量的有效控制。针对千焦耳量级输出重复频率激光器的需求,通过合理的结构设计、冷却液选型及测试等,研制出一台基于氙灯抽运、钕玻璃增益介质、液体冷却、通光直径为Φ130mm的激光放大器样机。测试结果表明,该放大器样机可实现每分钟一次的重复频率运行,同时具备双程1.3189倍净增益,双程动态波前PV(peak to valley)平均值为0.2718波长(λ)(20℃,λ=1053nm,10发次计)和0.3223λ(30℃,λ=1053nm,10发次计)。

摘要：医用钕玻璃激光手术器是利用YAG晶体受激辐射光放大的特性设计而成的,是一种能产生激光并通过光导纤维输出到手术工具进行手术的医用光学器械。它输出的波长为1.06μm,以He—Ne激光作同光路指示。整机主要由激光发生器、电气系统、冷却系统。