高功率XeCl准分子激光自发辐射放大的三维计算

 采用M – C方法计算了强流电子束泵浦XeCl准分子激光输运过程中生成的放大自发辐射（ASE）在激光腔中的输运过程。该模型考虑了腔壁的反射影响、非饱和吸收和镜反射的作用，计算给出最佳注入通量值。计算结果与文献[2] ~ [5] 给出的理论及实验结果相吻合。可为准分子激光实验提供理论依据和实验参考。并可推广到任何类型的激光器。     

一种结构新颖的L波段掺铒光纤激光器

提出了一种结构新颖的L波段环形腔掺铒光纤激光器。用掺铒光纤作为增益介,采用980nm激光器作为前向抽运源,利用起偏器和偏振控制器获得L波段激光,利用光环形器将后向的放大自发辐射再引入铒光纤的前端,重复利用。当抽运功率为103mW时得到了阈值功率约为23．87mW,输出功率达6．34mW的激光输出,斜率效率约为8．05％,与没有重复利用后向放大自发辐射谱的掺铒光纤激光器做比较,该结构对L波段掺铒光纤激光器的性能有明显的提升作用。对于长度不合适的铒纤,在没有重复利用后向放大自发辐射谱时没有获得激光输出;而在利用后向放大自发辐射后,在阈值功率约为88mW时得到了激光输出,从而很好地证明了上述结论。     

曙光一号自由电子激光自发辐射放大的理论计算

曙光一号自由电子激光装置用自发辐射放大(ASE)机理,在毫米波波段测得了数百毫瓦的光信号输出。利用三维WAGFEL程序,结合曙光一号直线感应加速器型自由电子激光放大器参数,详细地分析了自发辐射放大的增益、输出功率随电子束的质量(包括束流能散度、流强、发射度等因素)的变化情况,给出了相应的定标关系;并且考察了摇摆场随机误差对自发辐射放大功率的影响。最后对自发辐射放大的实验结果进行了分析。     

神光装置放大自发辐射输出特性测量

讨论了大型激光装置放大自发辐射输出的一般特性，给出了神光装置放大自发辐射特性的测量结果。     

基于双通预脉冲清洁及腔内频谱滤波的高对比度飞秒激光再生放大器

为了提高再生放大器输出激光脉冲的对比度,需要同时提高激光脉冲纳秒尺度的对比度和皮秒尺度的对比度。利用普克尔盒对主脉冲和预脉冲时间滤波的方法,设计了普克尔盒的双通预脉冲清洁装置,通过该装置使再生放大器输出激光纳秒尺度的预脉冲对比度提高了5个数量级;利用频谱整形方法,通过在放大器腔内适当位置插入频谱整形滤波片使得主脉冲前400 ps处的放大自发辐射对比度提高了1个数量级。最终,在双通预脉冲清洁与腔内频谱滤波共同作用下,再生放大器输出激光纳秒尺度的预脉冲对比度从4.3×10^-4提高到了6.6×10^-10,放大自发辐射对比度(主脉冲前400 ps)从5.0×10^-8提高到了5.0×10^-9。     

注入控制铜蒸气激光方向性时间过程测量

实验研究了注入控制对铜蒸气激光非稳腔输出光束质量的影响，从输出光发散角时间分辨过程的测量结果说明注入加速被注入腔内激光发散角的减小过程。由于被注入腔内放大自发辐射的存在，为得到较好的注入控制效果，注入光的脉宽和进入被注入腔的延时必须恰当。     

脉冲储能型重复频率Yb:YAG片状激光放大器ASE效应研究

探讨了脉冲储能型重复频率片状Yb:YAG激光放大器抽运过程中的自发辐射放大（ASE）效应和能量提取过程.在Yb³⁺离子抽运动力学的基础上,建立了抽运过程中的自发辐射放大模型,计算了Yb:YAG晶体中三维含时储能密度分布和全片可提取能量.讨论了不同介质尺寸、掺杂浓度及厚度、介质温度参数下,自发辐射放大对储能的影响.给出了较为优化的设计,将有助于基于Yb激光材料的大能量二极管抽运的固体激光器设计. 关键词： 脉冲储能 Yb:YAG激光放大器 自发辐射放大（ASE）     

放大的自发辐射的若干物理问题

激光器通常由激活介质和光学谐振腔两个基本部分构成.但近年来的发展证实,存在一类高增益激光器,它们无需由反射元件构成的光腔仍然有激光输出,其中典型的激光谱线如N2的为0.337μm,He-Ne的为3.39μm等.这类激光器俗称为无腔激光器.它既不同于激光振荡器,也区别于激光放大器.它的激光形成的基本过程是自发辐射在增益介质内传播过程中连续获得受激放大.目前国际上统称之为放大的自发辐射(缩写为ASE).由于ASE激光有着与通常激光不同的形成机理和特征,因而引起了人们的重视,在近两届“罗彻斯特(Ro-chester)相干性和量子光学讨论会”上,AS…     

电子束泵浦注入锁定XeCl准分子激光理论模拟

模拟了强流电子束泵浦下,激光腔内的反应动力学过程,及不同注入时间、不同注入强度下注入锁定的激光生成、放大和输运过程。对实际非稳腔使用了一维伸展近似,并采用了预估—校正方法对光子输运方程进行求解。模拟结果表明,激光生成阶段,注入种子光源后,激光输出质量明显改善,使自发辐射部分受到了明显的抑制。得到了在不同注入强度、注入时间以及放大倍数下的激光输出的光谱特性,能量及各种效率的关系。发现锁定效果最佳时的注入时间出现在小信号增益峰值处。     

XeCl准分子激光在铅蒸气中的高效率受激电子喇曼散射

本文报道了采用非稳腔XeCl准分子激光泵浦铅蒸气获得52%喇曼能量转换效率.比较了稳腔与非稳腔XeCI激光泵浦下的喇曼转换特性.     

掺钛蓝宝石激光放大器中放大自发辐射效应研究

 给出了描述掺钛蓝宝石激光放大器的速率方程组，通过对放大介质内反转粒子数密度和放大自发辐射的时间和空间特性的数值计算与分析，提出可通过控制泵浦光脉冲和信号光之间的时间延迟来有效地抑制放大自发辐射对放大器增益的影响。     

准分子激光放大器中的三维放大自发辐射效应

发展了小纵横比条件下、具有圆柱对称性介质的高功能ＫｒＦ准分子激光放大器中，放大自发辐射效应的三维理论模型和计算程序。考虑自发辐射的频率分布效应以及侧壁表面反射效应。结果分析表明，当纵横比及入射负载均较小时，放大自发辐射对输出光束质量有较大的影响。     

加长棒脉冲钕玻璃激光器异常实验现象理论研究

以激光原理为基础, 以大量精确的实验数据为依据;考虑被忽略的自发辐射的影响, 对加长到抽运腔外的钕玻璃棒, 未受到抽运, 反而产生光放大异常实验现象的机理进行了理论研究.理论研究结果与实验结果基本相符.     

双脉冲序列激光放大实验研究

掺Yb~(3+)类高饱和通量增益介质的储能提取,会给激光器带来严重的安全风险,因此提出一种激光脉冲的时分复用放大技术。利用激光的偏振特性以及自由空间传输延迟,获得脉冲参数可变的脉冲序列,并进行验证实验。结果表明,时分复用放大与单脉冲放大的增益没有明显差别,且在约1.4 J/cm~2的工作通量下,子脉冲时间间隔(14~22 ns)对激光增益的影响可以忽略不计。时分复用放大在保持总激光通量不变的前提下,降低了子脉冲的激光通量,降低了光学元件的损伤风险,保证了储能的有效提取。     

O2（^1Δg）二聚物的兰色激光振荡

通过微波激励高纯氧产生Ｏ２（＾１Δｇ）二聚物，利用放大自发辐射法首次测得了Ｏ２（＾１Δｇ）聚物在４８６ｎｍ处的小信号增益系数。采用平凹稳定谐腔观察到了４８６ｎｍ的兰色激光振荡，最大激光输出功率为１３０μＷ，发散角为２８ｍｒａｄ。     

单镜Cu/CuBr激光器放大自发辐射光脉冲的弛予振荡

本文首次报道了单镜Cu/CuBr激光器的放大自发辐射光脉冲具有弛予振荡,得出弛予振荡的实验观律。此外,还探测到这种放大的自发辐射光脉冲光强的时空分布比较均匀,其空间相干性优于同一种工作物质的激光辐射。     

氟化氪短脉冲激光的放大和组束研究

为充分利用氟化氪(KrF)准分子激光放大器的长泵浦时间,探索提高激光输出效率的方法,开展紫外超短脉冲在KrF准分子激光器中多脉冲放大和组束的实验研究。采用双脉冲放大方案研究激光脉冲时间间隔对输出能量的影响,确定延时时间,提高脉冲总能量并有效抑制自发辐射(ASE)。实现了单次放大4个紫外超短脉冲,获得了近4倍于单脉冲放大的输出能量。并探索紫外超短激光脉冲的组束技术,成功应用光学角多路的方法将两个亚皮秒的紫外激光脉冲进行精确组束。     

激光器泵浦的波导染料放大器的研究

本文对波导染料自发辐射放大器进行了理论和实验研究。利用矩形波导模型求出波导模式、放大自发辐射阈值、放大自发辐射的近场及远场光强分布。实验获得放大自发辐射的远场光斑图样与理论计算比较基本一致,并对放大自发辐射输出特性进行研究。     

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。     

“神光”装置的激光能量测量

本文叙述了在神光装置中测量激光能量的体吸收能量计的特点,给出了其工作参数。实测了神光装置中激光系统末级输出能量、激光系统前部和中部定点发射能量及激光系统放大的自发辐射能量。并作了分析和讨论。