多程放大系统前端脉冲经光纤传输引起的失真研究

在高功率固体激光系统中,要求进人多程放大系统前端脉冲必须具有特定的时域波形以及线偏振的特性.本文以耦合非线性薛定谔方程为理论模型,采用分步傅立叶方法进行数值计算,仿真研究了满足特定要求的多程放大系统前端脉冲经光纤传输后引起失真的原因.结果表明:整形好的线偏振脉冲由于光纤中随机双折射的影响不能保持线偏振特性;高功率系统较强的非线性效应是导致两个偏振方向的脉冲波形发生畸变的重要因素.     

铜原子蒸气放大的自发辐射光脉冲中弛豫振荡的分析

从简化的计算得到铜蒸气放大的自发辐射脉冲中光子数与光脉冲持续时间的关。该关系与弛豫振荡的实验规律接近一致。并对振荡的成因作了分析。还讨论了速率方程给不出与激光弛豫振荡相符合的结果这一问题。     

光脉冲在钕玻璃激光放大介质中的传播特性研究

建立了用于研究光脉冲在钕玻璃激光放大介质中传播特性的模拟软件.它综合考虑了激光放大介质中基质的克尔非线性效应、群速度色散、活性粒子的增益谱以及增益饱和对光脉冲传播特性的影响.所得结果对高功率钕玻璃激光放大器的设计和优化有参考价值.     

克尔效应在超短脉冲放大中的影响

从麦克斯韦方程组出发,在考虑了克尔放大介质的增益饱和、增益谱、群速度色散和克尔效应后,建立了描述超短光脉冲在激光放大介质中传输特性的物理模型。运用分步傅里叶变换法,得到了表征克尔效应强弱的B积分及其对光脉冲产生的频率啁啾。最后讨论了克尔效应对光脉冲形状和频谱的影响。     

低重复频率激光脉冲放大的时域理论研究

分析低重复频率激光脉冲放大的时域特征,得出激光脉冲放大的时域理论.采用时域理论研究了不同低重复频率的激光脉冲放大,提出获得最佳转换效率时采用的放大方案;并在已有研究中充分验证时域理论,对部分实验提出改进方案.     

多程放大系统中自激振荡的分析和抑制

根据离轴多程放大系统的光路特点,对产生谐振腔最可能的光路部分进行了自激振荡形成条件的分析,根据分析结果并结合实际情况采取了一些抑制自激振荡的措施。     

高功率激光通过多程放大系统传输特性的计算模拟

从Frantz-Nodvik方程出发,采用脉冲分割和介质薄片损耗模型,详细研究在不同的注入脉冲能量密度、放大器的增益恢复系数、增益分布、程间损耗和光束口径放大倍数的情况下,激光脉冲通过多程脉冲放大系统的传输特性。     

激光二极管侧抽运Nd:YLF多程放大实验研究

进行了激光二极管侧抽运Nd:YLF多程放大实验研究.设计了高增益的激光二极管侧抽运Nd:YLF放大腔,通过对放大器的优化设计避免了自激的出现.放大器工作波长为1053 nm,工作物质为c轴Nd:YLF,重复频率1 Hz,采用单个放大腔四程放大的光路结构,放大腔总抽运功率为1.8 kW,激光二极管的中心波长为797 nm,放大腔中激光二极管采用环状密耦合的方式,实现了高效抽运.种子激光能量为0.1μJ,脉宽为7.5 ns,M2≤1.1,稳定性为±8%.放大器输出能量为2.9 mJ,脉宽为6.7 ns,M2平均为1.65,稳定性为±6.9%,总增益为2.9×104倍.     

高光束质量磷酸盐钕玻璃板条多程放大系统的研究

建立了磷酸盐钕玻璃布儒斯特角板条激光振荡-多程放大系统,其中,提出了用两棱镜折返光路的新型三程放大器,用Cr4+:YAG色心晶体作为被动Q开关.实验得到高光束质量(Mx2=1.49和My2=1.57)和能量增益为23的激光脉冲输出.实验数据与数值计算结果比较,符合得较好.     

高性能10J级四程预放大技术研究

提出了一种新型的高功率激光装置的预放系统结构,采用钕玻璃再生放大结合离轴四程放大的技术途径,研究了四程放大中寄生振荡和笔形光束的产生机理和抑制措施。通过注入脉宽为3ns,单脉冲能量小于1nJ的1053nm单纵模种子激光,可以获得10.3J的近衍射极限输出,总增益大于1010,能量稳定性为2%,输出激光为近平顶分布,近场填充因子为71%,近场调制度约为1.4,91%的焦斑能量能聚焦于2倍衍射极限内。实验结果和输出性能完全满足激光装置预放系统的性能要求,验证了多程放大技术在高功率激光装置预放系统中应用的可行性。     

激光二极管侧抽运Nd∶YLF多程放大实验研究

进行了激光二极管侧抽运Nd∶YLF多程放大实验研究。设计了高增益的激光二极管侧抽运Nd∶YLF放大腔,通过对放大器的优化设计避免了自激的出现。放大器工作波长为1053nm,工作物质为c轴Nd∶YLF,重复频率1Hz,采用单个放大腔四程放大的光路结构,放大腔总抽运功率为1.8kW,激光二极管的中心波长为797nm,放大腔中激光二极管采用环状密耦合的方式,实现了高效抽运。种子激光能量为0.1μJ,脉宽为7.5ns,M2≤1.1,稳定性为±8%。放大器输出能量为2.9mJ,脉宽为6.7ns,M2平均为1.65,稳定性为±6.9%,总增益为2.9×104倍。     

高重复频率纳秒级脉冲发生器研究

为实现高重复频率纳秒级脉冲输出,提出了采用射频功率MOSFET,基于感应叠加拓扑的脉冲发生器。脉冲发生器采用15个模块化组件,每个组件输出670 V/50 A 脉冲,每个组件的输出脉冲在感应变压器次级串联叠加,得到10 kV/50 A 高压脉冲。为实现脉冲前沿小于5 ns,必须尽量降低脉冲变压器漏感以及组件和系统的回路电感。感应脉冲变压器采用圆柱形同轴结构,初次级均为单匝,并且和脉冲发生器单元一体化设计,以减小漏感以及组件分布电感。采用大功率驱动电路和同步触发器,实现MOSFET 开关的快速导通和关断,以及触发的一致性。仿真结果显示设计能够满足指标要求。     

基于PLD的纳秒级脉冲发生器

利用复杂可编程逻辑器件(PLD)集成度高、可靠性强及工作速度快的优点,设计了一种纳秒脉冲信号发生器,该发生器可以控制脉冲的输出和实现多路脉冲宽度输出。详细叙述了该发生器的工作原理和具体硬件设计,利用ISE 6.0 MoldeSim 5.7SE软件进行波形仿真,制作硬件电路版和并通过验证。设计采用了100 MHz的时钟,得到各种不同宽度的脉冲输出,最小脉冲宽度为19.8 ns,上升沿为9.7 ns。     

Calibration of Nanosecond Pulse Generators

A theoretical analysis of pulse spectral components is given which shows that the pulse area remains invariant under a wide range of restrictions. A complementary practical measurement technique shows that information required for calibration purposes can be derived from spectral measurements and is recommended for such purposes.     

基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统研制

为了更好地探测空间等离子体成分,研究了一种基于飞行时间法的纳秒量级时间间隔测量系统,分别介绍了该系统的三个组成部分CPU模块、时间间隔测量模块、数据传输模块。并着重研究了纳秒量级时间间隔的测量方法,详细介绍了主要时间间隔测量芯片TDC-GP1。并对数据传输模块的设计做了简要说明。实验结果表明,该测量系统的性能可满足探测需求。     

EDFA放大高速超短光脉冲的研究

实验研究了掺铒光纤放大器放大高速超短光脉冲的行为，给出了放大高速光脉冲时效大器的增益特性与光脉冲空占比之间的关系，并与实验结果进行了比较，理论与实验较好地一致。     

纳秒大幅度快速脉冲发生器的设计

使用普通的晶体二极管或三极管很难获得超高速脉冲信号,特别是用于测量晶体管开关时间参数的激励快沿脉冲信号,文章基于对晶体管时间参数测量装置的研究,给出利用快速开关器件--阶跃恢复二极管实现纳秒大幅度正负快速脉冲发生器设计方案和各部分电路的设计方法,用此方案研制的脉冲发生器输出前沿速度快、幅度高、过冲小且电路结构简单,具有通用性.     

一种基于数字电路的纳秒级脉冲产生方法

介绍了超宽带无线电的基本概念和技术特点,对几种典型的超宽带窄脉冲产生方法进行了描述和比较,提出了一种采用数字电路实现超宽带纳秒级窄脉冲的新方法,叙述了电路的基本原理和核心器件的主要性能,给出了电路结构,并对试验电路进行了测试。最后给出了测试结果并对测试结果进行了分析,得出了相关的结论。     

掺铒光纤放大器放大高速ps半导体激光脉冲的研究

理论与实验研究了掺银光纤放大器放大高速PS半导体激光脉冲的行为，给出了放大高速光脉冲时放大器的增益特性与光脉冲占空比之间的关系，占空比越大，输出光脉冲的峰值功率越小，理论与实验结果较好地一致。