建立了一套光学记录速度干涉仪系统(ORVIS),用于测量强激光产生的冲击波状态方程中的自由面速度.该光学记录速度干涉仪系统的时间分辨率为179 ps,可以测量自由面速度随时间变化的整个过程.在天光KrF高功率准分子激光装置上进行激光打靶实验,激光波长248.4 nm,脉冲宽度25 ns,最大输出能量158 J.在激光功率密度为6.24×1011W·cm-2的条件下,测得厚20 μm铁膜的自由面速度可达3.86 km/s;在激光功率密度为7.28×1011 W*cm-2条件下,100 μm铝膜(靶前有100 μm的CH膜作为烧蚀层)的自由面速度可以达到2.87 km/s.
光学记录速度干涉仪 状态方程 自由面速度 条纹相机 冲击波
采用诱导空间非相干(FEISI)的平滑方法结合传递傅里叶面的技术,建立了一套平滑化六束角多路系统.该系统输出总能量158 J,能量稳定度约4%,输出脉冲宽度25 ns,靶面有效焦斑直径400 μm,焦斑均匀性1.6%,激光功率密度3.7×1012 W/cm2.
角多路系统 均匀性 激光功率密度 像传递
采用无阶梯诱导空间非相干技术,对6束角多路高功率KrF激光中一束激光束进行光束平滑,用前端振荡器双程放大自发辐射(ASE)作为部分相干源,此部分相干光经过4f像传递,经电子束抽运预、主放大器放大,聚焦在靶上,靶上能量30 J/40ns,靶斑300μm,分布不均匀性σ≤1.4%.此外,通常23ns前端单束类高斯型脉冲经主振荡功率放大(MOPA)后脉宽展宽为50ns,采用增益饱和开关技术,压缩脉宽经主放后得到30 J/25ns脉冲.用此单束30 J/25ns平滑光束辐照飞片,焦斑直径～300μm,采用双层飞片(50μm Kapton膜+13μm Al),单晶石英靶片,飞片飞行距离(空腔距)～160 μm,用条纹相机对飞片撞靶速度进行了测量,得到飞片速度～8 km/s,与1-D HYADES流体动力学模拟相符.计算了靶中击波压力可大于1 Mboar(100 GPa).用建立的钛宝石,KrF混合型台面紫外高强度超短脉冲(440fs)激光系统,靶面聚焦强度达到1017W/cm2.用此装置进行束靶作用超热电子研究,研制了180°电子磁谱仪,用其直接测量超热电子谱,得到超热电子温度～81 kev.并用此超短脉冲注入电子束抽运KrF预放大器与主放大器得到8 J,皮秒级超短脉冲.并研究了能量信噪比随主放输入增大而下降的规律.
激光技木 高功率KrF激光 光束平滑 增益饱和开关 潋光加速飞片 超短脉冲放大
1 哈尔滨工业大学光电子研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 中国原子能科学研究院, 北京 102413
提出了一个描述宽带激光抽运受激布里渊散射的理论模型.假设宽带的连续激光光谱是由若干窄带的光谱组成,这些相邻窄带谱线产生SBS的过程有一定的耦合作用.模型中包含抽运耗空和介质击穿对SBS过程的影响.理论和实验获得了宽带抽运对SBS过程影响的基本规律,获得的最大能量反射率为45%.数值拟合的结果与已有实验结果进行了比较,理论与实验基本吻合,证明了模型对宽带SBS的产生有一定的预测作用.
非线性光学 受激布里渊散射 宽带激光 能量反射率
介绍了利用价格便宜的普通视频CCD来获取紫外激光和软X射线图像的方法和应用结果,以代替价格昂贵的紫外CCD、使用不方便的X光胶片或者昂贵的X光CCD,其关键点是:(1)去除CCD相机的自动增益校正;(2)将相机的校正系数γ值设置为1;(3)去除CCD相机前面的保护窗.作为一种简易的装置,可以用于紫外激光测量及激光与等离子体相互作用研究.结果表明,采用改造后的普通视频CCD测量紫外激光光斑,准确可靠,其灵敏度比科学级紫外CCD的低一个量级,它还可以测量软X射线的二维分布,作为X光针孔相机使用非常方便.
紫外激光 软X射线 CCD CCD UV laser Soft X-ray
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海,201800
2 中国原子能科学研究院,北京,102413
利用聚焦的后向拉曼过程实现高功率准分子激光的高效脉冲压缩.获得了15倍的脉冲压缩和17%的总体能量转换效率,在10 J抽运能量下最大获得1.7 J的压缩脉冲输出.对聚焦抽运方式抑制前向拉曼散射和提高后向光强增益的机理进行了探讨.
非线性光学 KrF激光 后向拉曼散射 拉曼压缩
介绍了在天光一号MOPA光学角多路系统中,将6束KrF准分子激光引入靶室的方法以及聚焦系统的研制.用紫外CCD相机测得6束激光聚到平面靶上的焦斑直径为290μm,靶上的功率密度达到8×1012W/cm2.
准分子激光 编码 解码 焦斑 Excimer laser Coding Decode Focal spot
建立了一套6束百焦耳23 ns角多路KrF准分子激光ΜΟΡΑ系统,靶上能量达到120 J,靶上功率密度可以 达到10^{13} W/cm2。目前正在进行离子飞行时间测量、等离子体温度测量等靶物理研究。还建立了一套Ti:sapphire/KrF固体/气体混合式紫外超短脉冲激光系统,该系统输出50 mJ/220 fs/248 nm/10 Hz的激光脉冲,靶上功率密度超过10^{17} W/cm2,研究了辐照固体靶产生的超热电子能谱。
KrF激光 束靶作用 超热电子能谱
Marx发生器建立时间及抖动与Marx发生器中球隙开关的工作状态有关,同时与开关的触发电压幅值及极性有关.通过实验获得了Marx发生器建立时间及抖动最小时最佳工作状态的相关参数.天光一号电子束加速器从同步机发出指令信号至主Marx输出,总的延时及抖动为(1629±8.4)ns,满足MOPA系统建立时间抖动小于20ns的要求.
Marx发生器 球隙开关 建立时间 抖动 Marx generator building time spark gap jitter
介绍了用于天光一号高功率氟化氪(KrF)准分子激光系统中的电子束双向激励主放大器稳定运行中必须解决的一些重要技术问题:水介质脉冲传输线中的绝缘支撑击穿问题;大面积电子束二极管阳极膜的安装;与压力膜接触处Hibachi筋的形状;二极管后脉冲的形成及其对阳极膜和阴极发射体造成的损害等问题.还着重描述了主开关导通时刻对二极管后脉冲的影响及最佳导通时刻的确定.
大面积电子束激励KrF准分子激光放大器 脉冲传输线 二极管阳极膜 二极管后脉冲 large area electron beams pumped KrF excimer laser pulse transmission line diode anode foil diode post pulse
