高强度三倍频激光束取样测量方案设计

文中介绍了现阶段我国新一代高功率固体激光驱动器靶场系统高强度三倍频激光束能量的取样测量方案设计情况,并对方案设计过程中的光束传输情况进行了计算分析,方案设计结果对大型激光驱动器的建造具有一定的指导意义。     

直接驱动激光聚变反应堆的设计和主要问题

介绍了直接辐照内爆氘氚燃料球激光聚变反应堆的基本设计。反应堆由激光二极管固体激光器驱动，４ＭＪ驱动能量产生的最大增益达１５０。驱动器运转重复率为１２ＨＺ。设计的反应堆由一个激光系统驱动器四个反应堆室，每个反应室以３ＨＺ重复率运转。第一壁由编织陶瓷纤维管导流流液态锂铅流构成，其作用是保护结构壁和增殖氚。以高效率、高重复率激光二极管泵浦固体激光器设计作为反应堆驱动器。     

二极管泵浦固体激光器的发展及其在激光核聚变和工业上的应用

１引言激光核聚变是聚变能开发的最可行途径之一。激光核聚变的最关键技术是反应堆驱动器。激光二极管泵浦固体激光器（ＤＰＳＳＬ）预计可成为工业电力激光器,也是激光核聚变电厂驱动器的可行侯选者。通过对高阳（日本）激光聚变电厂的概念性设计研究已探讨了用作激光聚...     

半导体激光二极管轴运水冷Nd：玻璃板条激光驱动器的概念设计

1　引言　　以往激光核聚变用的大型玻璃激光装置 ,大部分都用闪光灯抽运盘式气体冷却方式。现在作为 10 Hz、能反复工作的反应堆用激光驱动器 ,引进激光二极管抽运技术 ,用以代替闪光灯抽运。现已完成采用盘式气体冷却的概念设计 ,作为产业用激光二极管抽运高功率固体激光器 ,尽管主流是锯齿形水冷方式 ,但作为反应堆用激光驱动器还没有进行过实实在在的研究。从上述情况可以看出 ,研究锯齿形水冷技术的可行性非常重要 ,可作反应堆用驱动器开发的一个新途径。本文以开发利用激光二极管抽运固体激光器的反应堆用激光驱动器为宗旨 ,介绍与以…     

以氧碘化学激光为基础的聚变驱动器的可能性

研究了建造用于激光热核聚变的、用氧碘化学激光二次谐波作固体激光泵浦源（例如由铬离子激活的晶体）驱动器的可能性。与已有系统不同的是，在驱动器的每级都用了单独的主振发生器。该系统的特点是工艺相当简单，可在很大程度上保证靶的均匀照射，并能形成波长为０．８、０．４和０．２７μｍ加热脉冲的最佳截面。     

用于ICF固体激光驱动器的现状与发展

本文对国际上用于惯性约束聚变研究的固体激光驱动器技术的发展进行了评述；介绍了我国固体激光驱动器的发展现状及有关的重要物理实验结果；详细论述了神光Ⅱ装置的结构特点及所采用的新技术。     

高功率固体激光驱动器光传输程序研究

开展了高功率固体激光驱动器计算机模拟方面的研究,开发了一套光传输综合模拟计算软件.该软件的研究和开发,是针对固体激光驱动器多程放大过程及非线性传输问题开展的研究工作.系统地研究了高功率脉冲激光在多程放大系统中的非线性传输过程,建立了脉冲激光的能量放大、线性传输和非线性自聚焦效应等物理模型,建立了相应的算法.软件能对任意一种多程放大构型进行模拟,同时给出各个关键位置的激光束空间、时间的强度分布和位相分布.本文还介绍了程序设计技术方案、软件实施方案,以及软件的主要功能.模拟计算软件使用方向控制器来模拟四程中的光束反转器控制光束的方向,实现了标准模块化. 该模拟计算软件与国际上的同类产品如俄罗斯的光束传输程序FRESNEL 2.5、美国LLNL的能流分布软件CHAINOP进行了比对,计算结果基本吻合,功能上有所扩展.(OC5)     

全固态激光技术在航天领域的应用

回顾了空间固体激光应用系统的发展,以激光雷达和激光测高仪为主．介绍了国外几种典型应用系统的性能、指标及其全固态激光发射器的关键技术。最后介绍了我国探月工程中激光测高仪的研制情况。     

ICF固体激光驱动器中光束自聚焦效应的理论研究和数值模拟

系统地研究了ICF固体激光驱动器中光束的自聚焦问题.(1) 建立了包括ICF固体激光驱动器中各种物理过程(衍射、Kerr 非线性、增益(损耗)、频率变换等)情况下的自聚焦方程;(2) 将Bespalov-Talanov关于小尺度自聚焦的经典理论推广到介质有增益(损耗)的情形,揭示了在介质有增益或损耗从而光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性;(3) 研究了光束在自聚焦点附近的动力学过程,揭示了光束的非傍轴和矢量效应对自聚焦的影响;(4) 建立了小尺度调制传输的自洽模型,发展了小尺度自聚焦的非线性理论;(5) 基于ICF固体激光驱动器中光束的自聚焦方程,利用分步Fourier变换算法编制了数值模拟程序,实际模拟了NIF, SG-Ⅱ和SG-Ⅲ中光束的传输行为.(OB17)     

高功率固体激光和相关单元技术研究的新进展

对高功率固体激光和相关单元技术研究的新进展,如高功率二极管泵浦固体激光器,用于惯性约束聚变和惯性聚变能的二极管泵浦固体激光驱动器,TW和PW级高亮度源,以及板条固体激光放大器等研究的新进展作了评述和分析。     

激光划切机的光束传递系统设计

针对LTCC激光划切机的光束传递系统,介绍了355 nm固体激光的扩束、聚焦原理、系统装调与精密调焦方法.该方法适用于激光加工设备的激光光束传递系统搭建,简单实用.     

新一代ICF固体激光驱动器和光束质量研究的进展

本文报道了第三届国际年会上第一代惯怀约束聚变固体激光驱动器研究的进展,地于激光光束质量和光束传输有关的重要概念也作了分析。     

惯性聚变能领域的激光二极管抽运固体激光装置

采用激光二极管抽运固体激光(DPSSL)装置作为驱动器是惯性聚变能源(IFE)领域的重要技术途径,可兼顾高峰值功率和高平均功率.介绍了4种单发能量百焦耳、脉宽纳秒级的重复频率同体激光装置,包括系统的概念设计、实验进展,以及放大器构型、能量提取方案、介质热管理等关键单元技术.     

固体激光加工技术及其在工业中的应用

本文简要回顾了我所固体激光加工技术的发展情况，同时介绍了我所研制的激光加工系统及其在工业中的应用。     

大功率固体激光器高效率光纤耦合

光束质量参数对大功率固体激光器光纤耦合系统的设计起着关键作用。大功率固体激光器输出的为多模激光束,引入等效基模光束来计算多模激光束的光束质量是一种有效的方法,并定义包含光斑能量98%的光斑半径为束宽,以此计算多模激光束的光束质量,是准确有效的。结合大功率固体激光器的光纤耦合原理和光束变换理论设计了高效耦合系统,并对系统内透镜的通光孔径及焦距等参量做了数值优化。实验证明,此光纤耦合系统能够进行大功率固体激光高效率耦合,成功地实现了输入功率为2000W时,耦合效率大于94%的激光输出,并给出了光纤耦合的效率曲线及分析。     

用于谐波分离的三角形槽亚波长光栅误差分析

干净有效地实现3种谐波的分离,避免剩余无用的基频光和二倍频光对物理实验的影响,是目前高功率固体激光驱动器一直面临的难点,采用亚波长光栅进行谐波分离是一种全新的方法.基于能够实现高功率固体激光驱动器中3种谐波分离的三角形槽亚波长光栅设计参数,利用基于矢量衍射理论开发的商用软件Gsolver,分析光栅周期、入射角、占空比、...     

利用集成光学调制器实现ICF固体激光驱动器中激光脉冲任意整形——Ⅱ．集成光学调制器

本文利用集成光学和光纤技术制作了集成光学调制器,驱动调制器的电压仅为4伏,配之以高稳定的、LD泵浦的单纵模振荡源和任意整形电脉冲源,大大提高了ICF固体激光驱动器前级整形系统对激光脉冲整形的稳定性和灵活性。     

液晶光学器件激光损伤研究

为了实现液晶光学器件在高功率固体脉冲激光装置上的应用,采用理论模拟和实验相结合的方法研究了液晶光学器件的激光损伤情况,建立了液晶光学器件激光损伤的物理模型,计算了一定入射激光能量密度下液晶光学器件的温度场分布和损伤情况,测量了液晶光学器件中聚酰亚胺薄膜和液晶材料的激光损伤阈值,得到了液晶光学器件的激光损伤机理和损伤阈值。结果表明,液晶光学器件的激光损伤主要源于组成液晶光学器件的聚酰亚胺薄膜和液晶材料因温度升高导致的破坏,通过液晶光学器件结构的合理设计和物理参量的选择可以提高其抗激光损伤能力。     

多波长激光扩束系统的设计

在ICF高功率激光驱动器中 ,用双胶合透镜代替扩束望远系统中的较大透镜 ,或用两反射镜做成反射式扩束系统 ,两种情形都能对多种波长进行扩束 ,达到了设计要求。     

双环功率控制的突发模式激光驱动器

设计了一款应用于无源光网络（PON）的突发模式激光驱动器及其双环功率控制电路。提出一种电荷补偿和动态偏置电路,减小了激光驱动器电流上升和下降时间,提高了输出电流能力;提出一种双环功率控制的反馈电路,解决了平均功率和消光比随温度变化的问题。基于0.18m RF CMOS工艺完成流片,激光驱动器芯片面积为1 600m800m。测试结果表明,激光驱动器的输出偏置电流和调制电流分别可达90 mA。激光驱动器突发响应开启时间小于2 ns,关断时间小于1 ns,发送数据速率高达2.5 Gbit/s,抖动大小为41 ps。激光驱动器输出平均光功率稳定性为0.26 dB,消光比稳定性为1 dB。该激光驱动器满足了PON系统对激光器的输出功率和稳定性要求。