主脉冲参数和入射条件变化对等离子体状态的影响

用一维非平衡辐射流体力学程序，计算和分析了主脉冲激光斜入射与预脉冲垂直入射耦合作用锗靶介质的等离子体状态和激光增益区。研究表明，主脉冲以４０°斜入射与其垂直入射相比，在相同靶面功率密度下，电子、离子温度、等离子体烧蚀深度下降约１０％。在相同的靶面总能量下，４０°斜入射电子温度下降约１５％～２０％。采用主激光斜入射时间延迟技术，这种下降差别还会更小，能量吸收效率会更高，激光增益区更大。     

主脉冲参数和入射条件变化对等离子体状态的影响

 用一维非平衡辐射流体力学程序,计算和分析了主脉冲激光斜入射与预脉冲垂直入射耦合作用锗靶介质的等离子体状态和激光增益区。研究表明,主脉冲以40°斜入射与其垂直入射相比,在相同靶面功率密度下,电子、离子温度、等离子体烧蚀深度下降约10%。在相同的靶面总能量下,40°斜入射电子温度下降约15%～20%。采用主激光斜入射时间延迟技术,这种下降差别还会更小,能量吸收效率会更高,激光增益区更大。     

斜入射泵浦等离子体状态研究

 研究了作用在靶介质上的斜入射泵浦激光,对产生的靶等离子体状态以及激光增益区的影响。研究结果表明,等离子体状态和激光增益区随入射角θ0 (20(变化而变化。当θ0≤20°时这种变化不大。当θ0约30°时等离子体状态和激光增益区有比较明显的变化。当θ0≥40°时, 状态有很大的变化,严重影响激光增益和放大。     

斜辐照激光等离子体辐射X光子特性

 在神光Ⅱ高功率激光装置上,实验研究了激光斜辐照形成的激光等离子体辐射X射线光子的特性及真空喷射热等离子体流的方向。采用针孔X射线相机测量了钕玻璃激光（基频1.053 μm）辐照铝靶形成的激光铝等离子体辐射的X射线光子的空间分布,并针对正入射和入射激光斜辐照情况下测得的X射线光子量及特性进行了分析和比较。结果发现：入射激光斜辐照固体平面靶产生的向真空喷射热等离子体流的方向是垂直靶面（即法线方向）;正入射和斜入射激光叠加驱动靶时,一定程度上能改善激光辐照的均匀性,但等离子体源辐射的X射线光子数并未发现显著地增加;当激光斜辐照与靶相互作用时,激光能量被等离子体吸收下降。     

斜入射激光驱动的冲击波在样品中传播特性的实验研究

在“神光-Ⅱ”高功率激光装置上，利用弯折靶、双台阶靶实验及通过对等离子体喷射状态的实验测量，研究了激光斜入射情况驱动的冲击波传播特性.结果表明，即使在大角度(约45°)斜入射的激光驱动下，靶材料中的冲击波依然是沿着靶面法线方向传播的，并能形成很好的一维正击波. 关键词： 斜入射 冲击波 弯折靶 双台阶靶 激光状态方程     

长波长激光驱动Ni-like Ag 13.9 nmX射线激光的理论研究

 为了进一步深入理解掠入射驱动碰撞机制的特点与长处，以基频光正入射驱动为参照，用系列程序研究了6 mm和3 mm激光正入射驱动类镍银碰撞激发机制。在波长6 mm的激光正入射驱动下，激光能量直接沉积到增益区，大大提高了增益区的电子温度；以5 J驱动能量，获得有效增益系数为20.7 cm^-1的高增益和有效增益长度积为41.4的深度饱和增益，与波长1.053 mm的正入射相比，以19%的驱动能量，使有效增益系数提高了60%。在波长3 mm的激光正入射驱动下，激光能量沉积到增益区附近，大大提高了增益区的电子温度；以15 J驱动能量，获得有效增益系数为21.2 cm^-1的高增益和有效增益长度积为42.4的深度饱和增益，与波长1.053 mm的正入射相比，以57%的驱动能量，使有效增益系数提高64%。     

强激光斜入射半腔靶能量注入率测量

 在星光II单束激光条件下,通过新的方法、用热释电能量卡计和scientech378能量卡计测量了1.053 μm激光45°斜入射半腔靶及孔靶激光能量注入率,并估计了斜入射条件下的等离子体堵口速度。实验结果表明：相同参数条件下半腔靶与孔靶相比,激光能量注入率减少约10%。     

斜入射激光平面靶耦合的数值模拟

LARED-H是一个柱对称二维三温非平衡辐射流体力学程序，主要用于黑腔物理研究，也可模拟正入射激光平面靶耦合过程，但无法模拟斜入射平面靶问题。实际上斜入射现象会经常发生，因此需要扩充LARED-H程序在直角坐标系下的功能，用于模拟斜入射激光平面靶耦合过程。引进拟直角坐标系，把直角坐标系与柱坐标系下的总体方程的差分格式统一，实现了直角坐标系下LARED-H程序的模拟能力。     

基于开放式T靶的弹丸斜入射数学模型

常规声学立靶测量系统要求入射弹道垂直于预先设立的靶面,当弹道斜对靶面入射时,得到的计算结果误差较大。本文通过采用T型传感器布阵,提出了一种新的无风状态下弹丸斜入射时的数学模型。实验结果表明,该模型使斜入时定位精度得到了提高。     

紧聚焦的超短超强激光脉冲在真空中加速斜入射的相对论电子

研究了紧聚焦的线偏振飞秒超强高斯激光脉冲俘获并剧烈加速斜入射低能相对论电子的效应 ，发现被俘获的电子在激光脉冲纵向有质动力的强大加速作用下，可以获得GeV量级的能量 ，并详细研究了入射电子的初能量、斜入射角、电子与激光脉冲的相对延迟时间和激光脉冲 宽度等条件对电子能量增益的影响，发现当激光脉宽超过10λ时，脉宽对电子能量增益影响 不大. 关键词： 电子加速 有质动力 能量增益 束腰     

A SCHEME FOR OBTAINING HIGH GAIN-LENGTH PRODUCT IN RECOMBINATION X-RAY LASER BY USING A LOW DENSITY TARGET

A scheme for obtaining high gain-length product(GL) of recombination X-ray laser is proposed and theoretically studied, in which a thin fiber with a density less than the critical one is driven by a short pulse laser. The features of laser-produced plasma and the gain coefficients of the transition from n = 3 to n = 2 of the H-like ions for a solid fiber and a low-density cylindrical target of carbon are shown. The Sobolev escape probability in a self-similarly expanding cylindrical geometry is used to evaluate the trapping effect on the gain coefficient. According to the simulations there are three obvious advantages of the low-density target, ie., wider gain region, longer lasing duration and no drift of the gain region. In addition, only a few joules are needed for getting saturated GL value.     

类锂硅离子软X射线激光的空间特性

本文报道类锂硅离子软X射线激光的空间分布特性,研究表明软X射线激光的最佳增益在离靶面约300μm的中等等离子体密度区,而临近靶面的高密度区增益则较小.     

等离子体屏蔽和稀疏波对冲量耦合系数的影响

 利用脉冲Nd:YAG激光作用在铝、铜靶上，研究了不同入射激光能量下冲量耦合系数和离焦量之间的关系，以及不同功率密度情况下冲量耦合系数和光斑直径的关系。实验表明铝靶在入射激光脉冲能量由75.8 mJ增加到382.3 mJ时，冲量耦合系数峰值对应的最佳离焦量由－10 mm处远离焦点向透镜方向移到－18 mm，而对应的激光功率密度仅由2.0×10⁹ W/cm²增加到3.9×10⁹ W/cm²；铜靶实验规律和铝靶类似。等离子体屏蔽的吸收作用导致了冲量耦合系数达到最大值后迅速降低。铝靶在入射激光功率密度由0.7×10⁹ W/cm²增大到1.0×10¹⁰W/cm²时，冲量耦合系数随光斑直径增大而增大，对应变化斜率由5.2×10^-5N·s/（mm·J）增大到49.2×10^-5N·s/（mm·J），表明了稀疏波对冲量耦合系数的削弱作用随入射激光功率密度增加而增加，随光斑直径增大而减小。     

LD泵浦掺铥(Tm3+)光纤激光器的数值分析

首先从掺铥光纤激光器的速率方程和光传输方程出发,建立数学模型,通过Matlab软件进行数值计算,分析了泵浦光和激光沿光纤的分布以及各能级离子数的变化.在不同掺杂浓度下,研究了小信号增益与入纤泵浦功率的关系以及泵浦光和激光功率与增益介质长度的关系.在不同泵浦功率下,研究了输出功率与输出耦合镜反射率的关系.进一步对不同泵浦吸收系数,研究了斜率效率和泵浦阈值与光纤长度的关系.分析结果表明存在最佳光纤长度和最佳耦合输出透过率,使得激光输出功率达到最佳值.     

Effect of Surface Plasma on Nanosecond Laser Ablation

For the first time, the effect of target surface plasma on nanosecond laser ablation is studied. Surface plasma was generated by a high-power cw fiber laser beam incident on an iron target. A comparison of laser ablation by nanosecond Nd:YAG laser pulses (1064 nm, 5 ns) was performed upon exposure to the cw laser and during its short-term (5 ms) turn off. It was found that the emission intensity twofold increases in the presence of surface plasma. The temperature and electron density of the laser plume induced by the nanosecond laser also increased.     

一种测量GaAs-GaAlAs行波激光放大器增益特性的实验方法

本文报导了一种测量光耦合效率η的新实验方法。这个方法是建立于p-n结短路光电流原理上的。本文推导出适合于行波激光放大器的光耦合效率的公式。短路光电流用一检流计测量,利用公式获得光耦合效率的实验值。利用实验所测光耦合效率,测量了行波激光放大器的增益随注入电流变化的规律,其结果和实验符合。另外本文还介绍了在脉冲注入电流条件下测行波半导体激光放大器增益的实验方法。     

纳秒激光烧蚀冲量耦合数值模拟

为研究激光烧蚀靶产生冲量过程和机理, 建立了一个复杂的一维热传导和流体动力学模型. 以空间碎片常见材料Al为例, 用建立的模型数值计算了纳秒脉宽激光烧蚀靶产生的冲量及冲量耦合系数随时间变化情况. 数值结果和已有的实验数据符合的较好. 数值计算表明: 激光脉冲时间内, 靶获得的冲量随时间迅速增加, 在脉冲时间结束后, 冲量变化随时间趋于稳定; 在冲量耦合过程中, 烧蚀等离子体向真空膨胀, 羽流尺度逐渐增大, 同时吸收入射激光能量, 导致激光与靶耦合的能量降低. 关键词： 激光烧蚀 冲量耦合 等离子体     

Parametric study of plasma active medium and gain saturation region in a Ne-like soft X-ray laser

Plasmas created by the interaction of high power optical laser with a target surface can be used as a source of soft X-ray lasers. Plasma and pump laser characteristics play significant role in achieving high gain coefficient for such plasma based on soft X-ray lasers. In the present work, the plasma active medium parameters for germanium element at a wavelength of 19.6 nm irradiated by a double-pulse pump laser have been studied using MED103 hydrodynamic code. For this purpose, first, the effects of laser intensity, pulse width and delay time of two pulses on the gain coefficient have been investigated and the optimum conditions for the maximum gain extent of Ne-like germanium soft X-ray laser are obtained. Then, in order to calculate the intensity of such high gain lasers in which Linford equation is invalid, we have adopted the general formula of amplified spontaneous emission intensity, which is valid in all range of intensities even at much higher intensities than saturation intensity. Finally, the soft X-ray laser intensities in the saturated areas for different plasma lengths have been calculated. The results show that the output of soft X-ray laser intensity with 294 cm⁻¹ gain coefficient can reach to about several times saturated intensity by applying a 1–2 mm plasma length as the active medium.     

Pressure dependent modulation instability in photonic crystal fiber filled with argon gas

By using the designed photonic crystal fiber filled with argon gas, the effect of gas pressure on modulation instability(MI) gain is analyzed in detail. The MI gain bandwidth increases gradually as the argon gas pressure rises from 1 P_0 to 400 P_0(P_0 is one standard atmosphere), while its gain amplitude slightly decreases. Moreover, the increase of the incident light power also results in the increase of MI gain bandwidth in the Stokes or anti-Stokes region when the incident power increases from 1 W to 200 W. Making use of the optimal parameters including the higher argon gas pressure(400 P_0) and the incident light power(200 W), we finally obtain a 100 nm broadband MI gain. These results indicate that controlling the MI gain characteristic by changing the argon gas pressure in PCF is an effective way when the incident light source is not easy to satisfy the requirement of practical application. This method of controlling MI gain can be used in optical communication and laser shaping.