百焦耳级KrF准分子激光实验

介绍闪光II号加速器泵浦的百焦耳级氟化氪激光研制情况,给出了激光器的构造和主要性能。在二极管电压为840kV,电流为200kA条件下,获得了157J的最大激光能量,峰值功率为2.0GW。研究了激光输出能量随F2和Kr气体浓度的变化规律。     

KrF准分子激光的饱和参量与最佳激光输出

本文研究了在激光达到饱和强度下的上能级弛豫速率及泵浦速率两个参量与激光输出强度的关系。激光达到饱和强度时,上能级弛豫速率等于受激跃迁几率。根据这一特性,研究了Ar在4个大气压到6个大气压之间的四组N_(Ar)和N_(F_2),粒子数密度的Ar—Kr-F_2系统。计算了在给定激发速率和外耦合下的激光输出能量密度随Kr所占混合气体的比例而变化的关系。最后,从饱和强度下的上能级弛豫速率和泵浦速率得到了最大激光输出的条件,相应的激发速率、气压和气体混合的比例。     

电子泵浦KrF准分子激光的一维动力学研究

对电子束泵浦KrF准分子激光进行了一维动力学模拟研究,考虑了24种粒子,119种反应通道。较为细致地研究了一维模型的物理机制及数学处理方法。运用该模型对国外实验结果作了模拟计算,结果符合较好。对原子能院电子束泵浦百焦耳级准分子激光器进行了模拟计算,给出了一些激光参数随时间、纵向位置的变化规律。最后对零维模型和一维模型的计算结果作了比较。     

KrF准分子激光器中的ASE效应

论述了具有小纵横比（长／宽）介质的ＫｒＦ准分子激光放大器和振荡器中放大的自发辐射（ＡＳＥ）。导出了以激光负载为主的含放大的自发辐射的普适计算公式。编制了仅含纵向ＡＳＥ流变化的计算程序。分析并给出了在适度饱和增益下放大器的功率增益与抽运效率的最佳关系曲线以及相应的各参量选择值。可为ＫｒＦ激光放大器的设计及改善其光束质量提供理论参考。     

百焦耳级KrF准分子激光实验

介绍闪光Ⅱ号加速器泵浦的百焦耳级氟化氢激光研制情况，给出了激光器的构造和主要性能。在二极管电压为８４０ｋＶ，电流为２００ＫＡ条件下，获得了１５７Ｊ的最大激光能量，峰值功率为２．０ＧＷ。研究了激光输出能量随Ｆ２和Ｋｆ气体浓度的变化规律．     

电子束泵浦KrF激光放大器增益与吸收的测量

为研制百焦耳级ＫｒＦ激光放大器，发展ＭＯＰＡ系统，我们用自探测法在百焦耳级电子束泵浦ＫｒＦ激光装置上进行了激光放大器的增益与吸收的测量。泵浦率约为０．６７ＭＷ／ｃｍ￣２，激光介质为８９．６％Ａｒ：１０％Ｋｒ：０．４％Ｆ＿２的混合气体，总气压０．２５ＭＰａ，实验测得激光放大器的小信号增益系数ｇ＿０＝６．６％ｃｍ￣（－１）、非饱和吸收系数α＿ｎ＝０．９３％ｃｍ￣（－１）、饱和光强Ｉ＿ｓ＝２．５ＭＷ／ｃｍ￣２。     

百焦耳级KrF准分子激光装置设计与调试

首先用解析方法分析了提高激光输出能量的途径。其次用分析和反应动力学模拟计算相结合方法给出激光腔设计参数。并给出二极管、电子束传输系统以及变阻抗线预脉冲开关等设计参数。根据这些参数对百焦耳准分子激光器进行了工程设计。在安装调试时,采用单元安装、逐级调试然后总调。在调试中解决了阴极边缘电子发射和沿径向有机玻璃绝缘板表面的沿面滑闪等问题。在Marx电压1.1MV,主膜为50μmTi箔,二极管电压为620kV,电子束流为160kA,束能8kJ条件下,当腔内总气压为0.25MPa、气体混合比为F_2Kr:Ar=0.4:10:89.6,谐振腔全反镜反射率为96％,输出镜透射率为75％时,获得稳定、重复100JKrF激光输出能量。     

孪生光束干涉法测量光源的空间相干性

定量测定光源空间相干性在部分相干光成像, 非相干全息术及光信息处理领域具有重要的研究价值. 本文基于三角全息干涉光路提出了一种测量光源空间相干性的新方法. 利用三角干涉全息光路系统中分束镜产生的孪生光束进行干涉获得干涉图, 通过调整光源中心位置在写入平面内偏离光轴的量, 改变两孪生光束空间分离量的大小, 采集对应的一系列干涉图, 计算干涉图样的对比度, 从而对光源照明空间的波前上一系列不同距离的点对之间的空间复相干度进行测量. 实验系统光路配置较为简单且不需要使用特殊加工的光学元件. 针对一个准单色的扩展光源设计并进行实验, 结果表明利用文中提出的方法可以准确的测量光源的空间相干性, 实验结果相对于理论计算值的误差仅为3.8%. 关键词： 相干性 全息干涉 干涉仪 光学应用     

KrF准分子激光激发掺锗光纤折射率扰动的非线性过程

本文采用了一种简单的功率监测法，观察了ＫｒＦ准分子激光对掺锗光纤折射率影响的非线性过程．观察到子纤芯折射率扰动过程中非稳定现象、饱和现象和折射率扰动的非线性．     

高增益激光器的模式和时间相干性

以高斯型的功率谱模型为基础在理论上计算了高增益激光器的运转状态与光束的时间相干性之间的依赖关系。在实验上研究了ＣｕＢｒ激光的时间相干特性，并将计算结果与实验结果进行了比较。     

KrF准分子激光退火氢化非晶碳化硅薄膜的晶化研究

介绍了利用KrF准分子脉冲激光对氢化非晶碳化硅(a-SiC∶H)薄膜进行激光退火以实现薄膜的结晶化。利用等离子增强化学气相沉积(PECVD)在单晶Si(100)衬底上制备a-SiC∶H薄膜, 再用不同能量密度的激光对薄膜样品进行退火。分析表明, 选用合适能量密度的激光退火能够实现a-SiC∶H薄膜的结晶化, 且结晶颗粒大小随着入射激光能量密度的增加而增大; 显微图表明当入射能量密度超过200 mJ/cm2时, 薄膜表面出现由热弹性波引起的表面波纹现象, a-SiC∶H薄膜结晶过程为液相结晶; 傅里叶红外谱(FTIR)表明随着入射能量密度增加, 薄膜中氢含量降低, Si-C峰增强并且峰位出现蓝移, 薄膜的结晶度提高。     

Design of the Seed Source for High Power KrF Excimer Laser System

１ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＥｘｃｉｍｅｒｌａｓｅｒｓａｒｅｔｈｅｐｕｌｓｅｄｇａｓｌａｓｅｒｗｈｉｃｈｏｐｅｒａｔｅａｔａｎｕｍｂｅｒｏｆｆｉｘｅｄｗａｖｅｌｅｎｇｔｈｓｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎｏｆｕｌｔｒａｖｉｏｌｅｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ,ｉｔｓｐｕｌｓ...     

普通光源的时空相干度分析

在分析光源的非单色性和宽度对干涉条纹可见度影响的基础上,推导出普通光源的时空相干度计算公式,并定义了相干线域、相干面域和相干体域等概念.     

大功率VCSEL三角列阵的空间相干性

由厄米-高斯光束理论和空间相干性定理出发,研究了大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)三角形列阵器件的光束质量和空间相干特性.采用二阶距法和空间相干度积分法得到980 nm波段VCSEL三角列阵器件的远场发散角和空间相干度,并讨论了列阵器件单元间距对其远场特性和空间相干特性的影响.实验结果表明:当三角列阵单元孔径为150 μm时,随着列阵单元间距由200 μm增大到300 μm,列阵器件的远场发散角由9.5°增加到12.5°,而其空间相干度由0.719减小到0.526.在相同注入电流条件下,3种列阵器件的出光功率基本相同.     

大功率单色LED的空间相干特性

基于van Cittert-Zernike定理,从理论上计算出大功率单色发光二极管(LED)辐出光,在空间中传输后的空间相干性分布。计算结果表明,自发辐射的LED光源其辐射光在空间中传输后,由非相干光变为部分相干光,且其空间相干性与LED芯片的结构有关。实验上采用双缝干涉对LED辐射光的空间相干性进行测量,由干涉条纹的可见度与两点间的相干度之间的关系得出,非相干LED光源的辐射光在传输后为部分相干光。而采用间隔可调的双缝干涉测量两点间的相干度后发现,LED的芯片发光区域决定了其辐射光在传输中的空间相干性分布。理论计算的空间相干性分布与实验测量结果基本吻合。     

利用双光子吸收效应测量激光脉冲的相干时间

研究了利用反向泵浦－探测双光子吸收材料的方法来测量脉冲激光的相干时间，并测量量了２３ｐｓ，５３２ｎｍ Ｎｄ：ＹＡＧ激光脉冲的相干时间。实验和理论分析表明，光束相干作用增加了双光子吸收，利用此方法可测量其它脉宽激光的相干时间。     

Enhancement of the Quantum Coherence in a Hierarchical Environment System by Weak Measurement and Weak Measurement Reversal

The quantum coherence of a two-qubit system in which each qubit is coupled to its own hierarchical environment is studied. The effect of the hierarchical environment is explored in order to improve the coherence effectively. It is discovered that the dynamics of coherence can be manipulated by the number N of the second-layer cavities ($m_n$), the coupling strengths Ω₀, Ω, κ, respectively for the qubit-cavity (m₀), nearest-neighbor, and m₀-$m_n$ cavities. It depends also on the decay rate Γ of second-layer cavities. Furthermore, an effective scheme for enhancing coherence is proposed by using weak measurement and weak measurement reversal. The explicit conditions of the optimal measurement strengths to improve the coherence comparatively are derived. It is seen that the final stable value of the coherence is independent of the number N of second-layer cavities but is related to the weak measurement strength m when the coupling strength between two nearest-neighbor cavities is taken into account.     

光场诱导的原子激光的量子相干性

基于伞量子理论,分别研究了几种重要的光场作用下,从原子玻色-爱因斯坦凝聚(BEC)体耦合输出的原子激光的量子相干特性.结果表明,粒子数态光场诱导的原子激光总是反聚束的,相干态光场诱导的原子激光是任意阶相干的,而压缩相干态光场诱导的原子激光总是聚束的.表明用光场诱导产生的原子激光具有与初始光场完全相间的量子相干性质.     

基于准分子激光器火焰中OH自由基测量技术研究

介绍了利用XeCl准分子激光器作为光源,测量酒精喷灯火焰中OH自由基浓度的实验方法与结果分析。以XeCl准分子激光器作为光源,采用Herriott结构多次反射池扩展光程至2 560 m,利用酒精喷灯作为OH自由基发生器,使用光谱分辨率为3.3 pm的高分辨中阶梯光栅光谱仪作为光谱采集系统。详细描述了应用不包含etaloning结构的XeCl准分子激光器作为光源的原因,如何去除XeCl准分子激光器反应腔腔体中的水汽干扰等。选取308.145～308.175 nm波段范围对OH自由基浓度进行了反演,并与利用氙灯作为光源测量酒精喷灯中OH自由基浓度的结果进行了对比。