Timing Jitter Induced by White Noise in Mode-locked Solid-state Lasers

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｓｏｍｅｐａｒｔｉｃｕｌａｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｄｅｍａｎｄｕｓｔｏｍｉｎｉｍｉｚｅｔｉｍｉｎｇｊｉｔｔｅｒｉｎｍｏｄｅ ｌｏｃｋｅｄｓｏｌｉｄ ｓｔａｔｅｌａｓｅｒｓ.Ａｓｗｅｋｎｏｗ ,ｔｈｅｒｅａｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｍｏｎｇｔｈｅｐｕｌｓｅｓｉｎｔｅｒｖａｌｓｉｎａｐｕｌｓｅｓｔｒａｉｎ ,ｗｈｉｃｈｃａｕｓｅｔｈｅｉｎｓｔａｂｉｌｉｔｙｏｆｔｈｅｌａｓｅｒ,ａｎｄｔｈｅｒｏｏｔｏｆｔｈｅｍｅａｎｓｑｕａｒｅｄｏｆｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓｉｓｃａｌｌ…     

增益开关半导体激光器在外光注入下脉冲抖动的实验研究

采用增益开关半导体激光器作为注入种子光源来降低另一个增益开关DFB或Fabry-Perot（FP ）半导体激光器的脉冲抖动.相位噪声测量技术表明：增益开关FP激光器在外部脉冲光注入 下，激光脉冲抖动（均方值）由1.2ps降低至830fs；增益开关DFB半导体激光器在外脉冲注 入下，脉冲抖动由12ps降低至1.8ps. 关键词： 半导体激光器 光脉冲产生 时间抖动 光子注入     

用于激光脉冲整形的任意电脉冲产生技术研究(英文)

为了实现整形脉冲调节的智能化,用计算机分别控制多个GaAs场效应管栅极偏压,并对场效应管产生的脉冲进行脉冲叠加,以控制整形电脉冲的形状;为提高输出整形脉冲的稳定性并减小触发晃动时间,优化设计了脉冲整形电路,结果表明:脉冲输出幅度1～5 V可调;方波脉冲输出宽度0～3 ns;脉冲前后沿分别为250 ps和350 ps;幅度稳定性:～4%(峰峰值) ;时域调整精度200 ps.     

Marx发生器同步性对PTS装置性能的影响

对PTS装置的24台Marx发生器进行了独立调试实验,实验结果表明:在充电电压60 kV、工作欠压比62%条件下,24台Marx发生器的输出电压的时延在245～285 ns的范围内,时延最大差异为40 ns,时延抖动均小于10 ns。通过对PTS装置控制时序和中间储能器充电电压波形的分析,认为Marx发生器输出电压的时延差异在50 ns内,中间储能器上总的电压损失小于1%,对主开关的工作状态基本上没有影响。     

阵列微孔阴极放电触发的纳秒脉冲开关

为了实现在大气压下低触发电压的多通道放电,以阵列微孔阴极结构作为触发装置设计了一种新型纳秒脉冲开关。以激光打孔的双面环氧板为阵列微孔阴极,研究了开关工作系数、微孔阴极放电电流、微孔阴极孔数及微孔阴极孔径对开关触发电压、延迟和抖动时间的影响。实验结果表明:更多的阵列微孔、100 m的微孔孔径能够降低开关的触发电压,同时高开关工作系数、大触发电流、多阵列微孔能够减少开关的延迟和抖动时间。因此,为了获得更高性能的纳秒脉冲开关,除了对开关结构的进一步改善,这几个影响开关性能的因素是设计开关时应主要考虑的。     

直线变压器驱动源两单元模块实验研究

基于脉冲成形加感应叠加技术路线是实现脉冲功率小型化的重要发展方向之一。介绍了设计的直线变压器驱动源单元模块结构,每一单元模块馈入阻抗为2.5 、脉冲宽度为200 ns的高压脉冲,两个模块输出的高压脉冲经过阴极杆感应叠加后输出至负载。实验结果表明:在工作电压40 kV、重复频率20 Hz及40 Hz条件下,两个单元模块经磁芯感应叠加后输出波形的抖动约为2 ns,波形质量与脉冲形成网络直接对匹配负载放电时十分吻合,且各次波形的重复性、一致性较好。     

多间隙气体开关触发特性

针对触发脉冲幅值、气体压强和紫外光照射3个因素对多间隙气体开关触发特性的影响规律开展实验研究。实验结果表明:触发电压由50 kV提高到70 kV时,开关触发时延的抖动降低约40%,统计时延的抖动降低约44%,形成时延的抖动变化不大。触发电压继续升高,触发抖动降低的趋势明显减缓。开关工作气压由0.16 MPa提高到0.28 MPa,开关触发时延的抖动增大约1.6倍,统计时延和形成时延的抖动均显著增大。紫外光辐照时间增长,开关触发抖动显著减小,最佳的辐照时间为80~140 ns,开关触发时延的抖动降低约39%。紫外光辐照可以有效降低开关统计时延的抖动,对形成时延影响不大。     

Simulation studies on laser pulse stability for Dalian coherent light source

Dalian Coherent Light Source will use a 300 MeV LINAC to produce fully coherent photon pulses in the wavelength range between 150–50 nm by high gain harmonic generation free electron laser(FEL)scheme.To generate stable FEL pulses,a stringent tolerance budget is required for the LINAC output parameters,such as the mean beam energy stability,electron bunch arrival time jitter,peak current variation and the transverse beam position ofset.In order to provide guidance for the design of the Dalian Coherent Light Source,in this paper,the sensitivity of FEL pulse energy fluctuation to various error sources of the electron bunch was performed using intensive start-to-end FEL simulations.     

RF phase jitter in a klystron amplifier

RF phase jitter is a very important parameter for a relativistic klystron amplifier. This parameter is closely linked with the physics processes in the klystron. RF phase jitter is theoretically studied together with Particle in Cell (PIC) simulations in the paper. The main factor is deduced and verified in the PIC simulation. RF phase jitter is significantly affected by the fluctuation of the beam voltage. The relation between the phase jitter and the voltage fluctuation is linear in certain ranges.     

多间隙气体开关紫外光预电离结构

 针对一种用于快前沿直线脉冲变压器驱动源的多间隙气体开关,设计了针式和孔式两种预电离触发结构,获得了两种预电离结构下开关的自击穿特性和触发特性。实验结果表明:增加预电离针后,开关静态特性没有明显变化,开关自击穿电压平均值变化幅度小于3%;开关触发特性明显改善,开关工作电压150 kV、触发电压60 kV时,触发抖动减小约20%,触发阈值降低5~10 kV。对于针式预电离结构,实验研究了不同触发电压、工作气压、电离间隙距离时紫外光强度的变化规律,结果表明在电离间隙距离1.5~3.0 mm时,开关触发抖动小于2.0 ns,预电离效果明显。