激光通过短标尺长度薄层等离子体时的吸收,反射与透射

通过数据求解亥姆霍兹波动方程，研究了激光辐射薄膜靶产生的不同厚度、不同标尺长度的薄层等离子体对激光的反射，透射及吸收（逆轫致吸收，共振吸收）率随入射角的变化情况，小角度入射时，短脉冲（～ｐｓ量级）激光打靶产生的标尺长度较小的等离子体对激光的吸收率比长脉冲打靶时低，但在大角度入射时，短脉冲打靶时等离子体的吸收率反而比长脉冲打靶时高。     

短脉冲驱动下膨胀冷却等离子体中软X射线激光研究

在解析求解等离子体流体力学方程组的基础上，数值求解了以ＭｇＸＩ为主体的等离子体能级占据数速率方程，进而给出了短脉冲驱动下膨胀冷却等离子体中ＭｇＸＩｌｓ３ｄ－ｌｓ４ｆ激光跃迁增益系数的时空分布，讨论了泵浦激光脉冲宽度对增益的影响。 关键词：     

激光等离子体类氖GeX射线吸收谱研究

在国际上首次进行了空间分辨的激光等离子体类氖ＧｃＸ射线吸收谱研究．实验在高功率激光物理联合实验室的神光六路装置上进行，采用新颖的“点投影（ｐｏｉｎｔｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）”吸收谱方案，研究了激光脉冲峰值以后２００ｐｓ时刻Ｇｅ等离子体中类氖离子密度的空间分布特性（空间分辨约２４μｍ），结果获得了类氖Ｇｅ２ｐ－３ｄ的共振吸收谐信号。实验结果同国内一维流体力学ＪＢ１９编码的模拟结果进行了比较。     

双脉冲驱动锗薄膜靶产生的等离子体XUV光谱

用１米掠入射光栅谱仪测量了在点聚焦和线聚焦两种打靶方式下，单脉冲或双脉冲驱动锗薄膜产生的等离子体ＸＵＶ光谱。并对测得结果进行了分析讨论。在点聚焦打靶条件下，等离子体发射的ＸＵＶ光谱主要为底衬材料发射的谱线，集中在小于１９ｕｍ的波长范围内。在靶长１０ｍｍ线聚焦打靶条件下，Ｇｅ等离子体谱线增多，出现了ＧｅＸＸⅢ３ｓ─３ｐＪ＝０－１和Ｊ＝２－１两条激光线。Ｃ离子的Ｈα线显著变强。     

皮秒电脉冲的产生,测量及在微带中的传输色散

本文描述了Ｃｒ：ＧａＡｓ－ＬｉＴａＯ３开关－行波普克尔盒的设计结构。用飞秒激光脉冲作激发、探针脉冲，采用电光采样技术，产生并测量到了上升沿约为５ｐｓ的超快电脉冲，并从Ｙａｍａｓｈｉｔａ的微带设计方程出发，运用准ＴＥＭ波近似，分析了微带线的色散特性及ｐｓ电脉冲在微带中传播时的波形畸变，电脉冲较陡的上升沿在传播过程中被展宽而下降沿变陡。     

有机铬富勒烯衍生物的激发态与光限幅特性

应用倍频ｎｓ／ｐｓＮｄ：ＹＡＧ脉冲激光系统,在波长为５３２ｎｍ,脉冲宽度为２１ｐｓ的条件下,研究了新型有机铬富勒烯衍生物的激发态吸收与光限幅特性,其光限幅特性优于富勒烯甲苯溶液;并应用单重态激发态吸收理论对实验结果进行了分析,实验结果与理论结果基本一致。     

C_（60）／PMMA的单重态激发态吸收光限幅研究

研究了Ｃ６０／ＰＭＭＡ对波长５３２ｎｍ，脉冲宽度为２１ｐｓ的脉冲激光的限幅特性，并应用三能级模型进行了理论模拟。结果表明光限幅起源于单重态激发态吸收     

具有波长不敏感特性的全光纤时分复用器

分析了熔锥型非对称单模光纤耦合器的宽带特性,介绍了采用２×２宽带光纤耦合器进行级联实现的８×２．５Ｇｂ／ｓ时分复用器,信号源采用增益开关量子阱ＤＦＢ激光器,脉冲宽度为４０ｐｓ,周期为４００ｐｓ。实验结果表明,采用这种方案制作的时分复用器,插入脉冲的间隔均匀,脉冲的波动小且损耗低,同时,这种时分复用器具有对波长响应不敏感的特性     

C60／PMMA的单重态激光发态吸收光限幅研究

研究了Ｃ６０／ＰＭＭＡ对波长５３２ｎｍ，脉冲宽度为２１ｐｓ的脉冲激光的限幅特性，并应用三能级模型进行了理论模拟。结果表明光限幅起源于单重态发态吸收。     

新型KTP电光偏转器的设计和分析

设计了新ＫＴＰ电光偏转器，当通光口径Ｄ＝４ｍｍ，长度Ｌ＝４０ｍｍ时，其时间分辨率为１８０ｐｓ，从而可获得最窄宽度为４００ｐｓ的整形激光脉冲，而相同结构的ＬｉＮｂＯ３电光偏转器最窄只可获得宽度为８３０ｐｓ的整形激光脉冲，分析了电光偏转器设计中影响其性能指标的因素，指出利用恒温炉装置可消除激光脉冲在传播过程中的波面畸变。     

色散补偿和色散位移光纤实现光脉冲压缩

根据超短光脉冲在光纤中传输的非线性薛定谔方程，模拟了不同色散参量情况下色散补偿和色散位移光纤对增益开关半导体激光器产生的光脉冲的压缩，给出了光脉冲在经过色散补偿光纤前后的啁啾曲线。结果表明，使用色散参量D分别为-150，-180和-20ps/(nm·km)的色散补偿光纤可以实现其他脉冲压缩方法的压缩效果，最大压缩因子达到6.09，但色散参量越大，所需光纤长度就越短。此外，脉冲经过色散补偿光纤后线性啁啾几乎为零。还利用色散位移光纤对脉冲进行孤子压缩，脉冲宽度由最初的45ps减小到1.23ps。指出采用这2种光纤相结合的方法可以对光脉冲实现高效压缩。     

高温合金不同脉宽超快激光作用下多脉冲去除阈值

实验研究了激光脉冲宽度和脉冲个数对镍基高温合金材料去除阈值的影响,分别在290 fs,1 ps和7 ps脉宽的激光下,使用1,10,50,100,300,500和1000个不同能量的激光脉冲辐照高温合金样品表面。实验结果表明,烧蚀坑尺寸会随脉冲数的增加而增加,而脉冲宽度的增加会加大脉冲个数对烧蚀坑直径的影响。通过烧蚀坑直径的平方值与激光脉冲能量之间存在的对数关系,得到了不同脉冲宽度下镍基高温合金的多脉冲材料阈值。3种不同脉宽下的高温合金多脉冲去除阈值都存在显著的累积效应。根据去除阈值计算得到290 fs,1 ps和7 ps脉宽下的累积效应系数分别为0.88,0.86和0.78。     

短脉冲激光对硅基探测器的热作用模型选择

从傅里叶模型和非傅里叶模型的基本方程出发,通过有限差分方法对方程进行数值求解。分别分析了10,1．0,0．1,0．01 ns这4种脉宽的脉冲激光作用于硅材料时两种传热模型温度曲线的相对变化;讨论了热弛豫时间对非傅里叶模型数值结果的影响。结果表明:脉宽小于或等于100 ps的激光作用于硅材料时,表层温度上升缓慢,会发生载流子效应,非傅里叶模型可以合理地反映这种现象;对于一般材料,载流子效应发生的条件是脉宽小于或等于材料热弛豫时间,此时应当用非傅里叶模型描述加热过程。     

软X射线皮秒分幅相机的增益压窄效应

 高速行波选通的X射线皮秒分幅相机的时间分辨率受皮秒选通脉冲的宽度和幅值的非线性关系直接影响。针对微通道板(MCP)行波选通皮秒分幅相机中的“增益压窄效应”,在高斯型皮秒选通电脉冲作用下,通过计算MCP分幅管的时间分辨率和对增益压窄效应的分析,得到MCP皮秒选通分幅管的增益压窄指数约为10.0,分幅管的时间分辨率约为选通脉冲脉宽的1/3.16。并在脉冲参数（250 ps,－1 100 V）和（220 ps,－900 V）下进行了分幅相机时间分辨率理论计算和实验测试,分别得到了理论时间分辨率为78.8 ps和67.6 ps,相机实验时间分辨率为76.4 ps 和66.5 ps的结果。     

A review of Ni-like X-ray laser experiments undertaken using the VULCAN laser at the Rutherford Appleton Laboratory

Recent progress using the VULCAN laser at the Rutherford Appleton Laboratory to pump X-ray lasing in nickel-like ions is reviewed. Double pulse pumping with ∼100 ps pulses has been shown to produce significantly greater X-ray laser output than single pulses of duration 0.1–1 ns. With double pulse pumping, the main pumping pulse interacts with a pre-formed plasma created by a pre-pulse. The efficiency of lasing increases as there is a reduced effect of refraction of the X-ray laser beam due to smaller density gradients and larger gain volumes, which enable propagation of the X-ray laser beam along the full length of the target. The record shortest wavelength saturated laser at 5.9 nm has been achieved in Ni-like dysprosium using double pulse pumping of 75 ps duration from the VULCAN laser. A variant of the double pulse pumping using a single ∼100 ps laser pulse and a superimposed short ∼1 ps pulse has been found to further increase the efficiency of lasing by reducing the effects of over-ionisation during the gain period. The record shortest wavelength saturated laser pumped by a short ∼1 ps pulse has been achieved in Ni-like samarium using the VULCAN laser operating in chirped pulse amplified (CPA) mode. Ni-like samarium lases at 7.3 nm.     

双短脉冲驱动的瞬态电子碰撞激发类镍银13.9 nm X光激光

 研究了两个皮秒短脉冲驱动的瞬态电子碰撞激发类镍银13.9 nm X光激光,考察了脉宽分别为1,2,3 ps驱动的情况,分别给出了输出X光激光的角分布特性。模拟表明,(330 ps, 1 ps, 1 ps)驱动条件下,第二短脉冲延迟约500 ps,可以充分利用临界面附近的高增益。通过与相同长脉冲条件下单短脉冲驱动的结果相比较,分析了第一个短脉冲的作用及双脉冲驱动的优点。     

不同脉冲宽度355 nm波长激光诱导DKDP晶体损伤特性

研究了用于三倍混频的Ⅱ类DKDP晶体在35 ps,850 ps和7.6 ns三种不同脉宽355 nm波长激光作用下的损伤特性。实验对比分析了损伤阈值、概率和损伤针点形貌、尺寸和密度,并根据损伤阈值及概率得到前驱体阈值及密度。结果表明,前驱体的激光能量吸收量与脉宽线性相关。35 ps激光作用下DKDP有一种前驱体吸收激光能量形成熔融状损伤针点。850 ps激光作用下有两种前驱体吸收激光能量并产生力学破坏形成中心熔融四周断裂的损伤针点。7.6 ns激光作用下只有一种前驱体吸收激光能量,并且形成的损伤针点与850 ps对应的损伤针点有相同特征。     

Design of Highly Directive Ni-Like Ag X-Ray Laser at 13.9nm

We theoretically investigate a 13.9nm Ni-like Ag x-ray laser using a one-dimensional hydrodynamic code coupled with an atomic physics data package. The population inversion is transiently pumped by a grazing incident 0.5ps main pulse irradiating into an optimized plasma, which is generated by a normal incidence 300ps pulse and a subsequent grazing incidence 300ps pulse. The effect of the grazing-incidence angle on the source position of the output x-ray laser is investigated. Near zero deflecting angle is found for the peak output intensity of the Ni-like Ag x-ray lasers, with a small FWHM divergence of 5mrad. It is predicted that saturation can be achieved with a total pump energy of 165mJ.     

光纤脉冲堆积器的模拟分析

介绍了用于惯性约束核聚变(ICF)前端系统的光纤脉冲堆积器的基本原理.该堆积器对种子脉冲分束、延时、调幅、合束,最后整形出任意形状的脉冲.通过数值模拟分析了种子脉冲形状、脉冲之间的时延和相位差以及光学滤波对脉冲堆积波形的影响.结果表明,增大脉冲的上升沿和下降沿,控制相邻脉冲之间的相位差在π/2,并对输出脉冲进行光学滤波后能够获得上升沿小于100 ps、脉冲顶部起伏小于5%、时间准确度为100 ps的整形脉冲. 国家863高技术计划资助项目     

条纹相机系统在激光脉冲整形测量中的应用

针对采用脉冲堆积法进行激光脉冲整形后获取的宏脉冲,介绍了基于条纹相机观测其纵向分布的基本原理。阐述了测量系统中的硬件配置功能以及脉冲堆积原理,并描述了使用条纹相机专用软件测量激光脉冲的详细步骤和操作界面。研究了测量系统中时序控制的调试对观测脉冲堆积后的宏脉冲的影响并给出了测量结果和测量误差分析。结果表明:采用脉冲堆积法所获得的激光脉冲整形效果非常理想,整形前激光脉冲的半高全宽值约为3.82 ps,整形后约为15.3 ps,且平顶部分的脉宽为11.5 ps,上升沿和下降沿均为1.9 ps。