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超短光脉冲———挑战极限用于产生飞秒脉冲的飞秒激光器是过去20年间由激光科学发展起来的最强有力的新工具之一.1fs,即10-15s,仅仅是1千万亿分之一秒.作为电磁波之一的光波,其相邻的两个波峰依次通过一点时,所用的时间也就是几个飞秒.这种接近光周期... 相似文献
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用两级多程放大构型进行了钛宝石脉冲激光的多程预放大和功率放大实验, 以倍频YAG为泵浦源, 当注入光能量为1nJ时输出脉冲能量达23mJ, 放大总增益大于107。 相似文献
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飞秒激光双脉冲在研究光泵浦的超快瞬态过程领域具有重要的应用价值,如何实现高准确度的飞秒激光双脉冲的实时测量显得尤为重要.本文提出了一种基于自相关法的飞秒激光双脉冲参量的测量方法,可实现对共光路传输、具有飞秒至皮秒级时间间隔的飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比的实时测量.实验中采用自相关仪测得了双折射晶体(钒酸钇)分束出的飞秒激光双脉冲的自相关曲线,并用非线性拟合算法求得了飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比参量.实验结果表明,本文方法与互相关测量方法相比,克服了参考脉冲参量的不确定性对检测准确度的影响,使测量平均准确度提高了48%以上. 相似文献
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近年来,随着相关领域的发展,尤其是啁啾脉冲放大(Chirped Pulse Amplification.CPA)技术的出现,使得超短脉冲激光的峰值功率的进一步提高,输出功率已能达到百TW或PW以上,聚焦功率密度可达到10^2W/cm^2.CPA技术的基本思路是将非常窄的种子光脉冲在时域上展宽,然后在放大器中充分的提取能量,最后将激光脉冲压缩到接近初始的脉冲宽度.从而获得极高的峰值功率,如图1所示如此超高强度的激光脉冲,可以创造极端的物态条件,用于研究相对论领域的光与物质相互作用,如超快x光激光产生、超高次谐波产生、激光尾波场粒子加速、实验室天体物理学及快点火机制等。随着超短超强脉冲激光装置性能的提高和研究工作的进一步深入,超短超强脉冲激光将会在军事、科技和民用方面呈现广阔的应用前景。 相似文献
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飞秒激光双脉冲在研究光泵浦的超快瞬态过程领域具有重要的应用价值,如何实现高准确度的飞秒激光双脉冲的实时测量显得尤为重要.本文提出了一种基于自相关法的飞秒激光双脉冲参量的测量方法,可实现对共光路传输、具有飞秒至皮秒级时间间隔的飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比的实时测量.实验中采用自相关仪测得了双折射晶体(钒酸钇)分束出的飞秒激光双脉冲的自相关曲线,并用非线性拟合算法求得了飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比参量.实验结果表明,本文方法与互相关测量方法相比,克服了参考脉冲参量的不确定性对检测准确度的影响,使测量平均准确度提高了48%以上. 相似文献
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给出了一种精确描述超短、紧聚焦激光脉冲的新方法,其思路是根据两个无量纲小量ε=1/(ω0t0)和s=1/(k0w0)(其中ω0=ck0为中心振荡频率,t0为脉冲延迟时间,w0为激光束腰半径)进行展开来计算脉冲的高阶修正场.在激光束近轴近似表达式的基础上,给出了高斯脉冲一阶修正场的解析表达式,并研究发现其振幅和相位相对于零阶修正场(即长脉冲近似)的修正量都在ε的量级甚至更小.另外对电子在超短高斯脉冲一阶修正场中的动力学特性研究发现:对于ω0t0>20的情况,零阶修正场可以正确地描述电子被光场加速的特性;当ω0t0<20时,则需要采用高阶修正场.
关键词:
超短激光脉冲
激光加速 相似文献
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A linear theory on the propagation of ultrashort pulses including only a few cycles in underdense plasmas is presented. It is shown that the dispersion in plasmas causes severe distortions in the pulse shape, including pulse chirping and spreading. The analytical calculations coincide very well with those obtained by particle-in-cell (PIC) simulations. The upper limit of the peak amplitude of the pulses, above which the linear theory breaks down due to the setting in of nonlinear effects of both the relativistic electron-mass increase and ponderomotive force, is also examined by PIC simulations. At certain high amplitudes, it is found that the ultrashort laser pulses can propagate like solitons. 相似文献
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从激光推进的要求出发,阐述了用于激光推进的高功率激光器的选择原则,即激光器必须满足:(1)高的平均功率和峰值功率;(2)高的单脉冲能量;(3)高的重复频率;(4)优良的大气传输特性。主要分析了目前YAG固体激光器、自由电子激光器和TEA脉冲CO2激光器的特点,通过上述4个方面性能的比较,认为在目前水平下,TEA脉冲CO2激光器是进行激光推进的首选强激光源,其优点表现在:功率可达10kW量级,单脉冲能量可达0.5~1kJ,重复频率为20~40Hz;激光波长处于大气传输窗口,对大气变化不敏感;工作物质快速流动,不存在热透镜效应和破坏阈值;相关光学元件易于制造;光束质量较好;运行成本低。 相似文献
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Generation of Very Energetic Ions from Intense Femtosecond Laser Interactions with Rare Gas Clusters in a Dense Jet 下载免费PDF全文
Very energetic ions, which are detected by time-of-flight spectrometry with maximum energy up to 1.3 MeV and an average energy of 68keV, are generated in the explosion of large Xe clusters in a dense jet irradiated with a high-intensity (~10^16 W/cm2) 50fs laser pulse from a Ti:sapphire TW laser at 79Ohm wavelength. The interaction of intense laser pulses with a jet of argon clusters is also performed and high average ion energies are observed. The dependence of energy of the ions on the gas backing pressure is examined, suggesting that the results are consistent with the absorption efficiency of the laser energy by the cluster plasmas. 相似文献
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针对激光烧蚀半导体材料Ge初期的特点,建立了1维的热传导和流体动力学模型。对波长为248 nm、脉宽为17 ns、峰值功率密度为4×108 W/cm2的KrF脉冲激光在133.32 Pa氦气环境下烧蚀Ge产生等离子体的特性进行了数值模拟。结果表明:单个激光脉冲对靶的烧蚀深度达到55 nm,蒸气膨胀前端由于压缩背景气体产生压缩冲击波, 波前的速度最大,温度很高。从不同时刻的电离率分布图中得出,在靶面附近区域,Ge的1阶电离始终占优势;在中心区域,脉冲作用时间内,Ge的2阶电离率比1阶电离率大,脉冲结束后,Ge的2阶电离率下降,1阶电离率逐渐变大。 相似文献
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高功率激光系统中的脉冲整形 总被引:1,自引:0,他引:1
一台脉冲整形器,完成对调Qns激光脉冲的整形,输出1ns主脉冲,上升和下降时间<400ps.在测试仪器精度极限范围内,主脉冲与诊断短脉冲同步的时间抖动<100ps. 相似文献
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采用多周期的800 nm钛宝石激光组合1600 nm中红外脉 冲辐照氦离子产生高次谐波发射功率谱. 相对于单色场情形, 谐波谱出现明显的双平台结构, 且在第二平台区出现了光滑的连续辐射谱, 其转化效率相对于第一平台低了约两个数量级. 通过附加脉宽为1 fs的27次谐波脉冲到双色激光场的特定时域, 可以控制电子电离在半个光学周期内迅速提升, 获得了由单一短量子路径贡献的连续辐射谱, 使得第二平台区谐波的转化效率相对于组合场情形增强4个数量级, 且连续谱的频谱范围从第二平台区扩展到第一平台区, 叠加该连续谱190次到285次谐波生成了脉宽为29 as的强、短孤立脉冲. 相似文献