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kJ级宽带低相干激光驱动装置

kJ low-coherence broadband Nd:glass laser driver facility

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摘要

激光等离子体相互作用的不稳定性将有望通过降低高功率激光装置输出光束的相干性得到大幅缓解。利用低相干光源作为种子源,采用钕玻璃放大介质,研制成功国际首台kJ级大带宽低相干激光装置,实现了带宽13 nm、能量960 J、脉宽3~10 ns可调,相干时间仅为300 fs的大能量光脉冲输出。输出脉冲光谱匀滑无纵模结构,且谱相位随机分布,可实现脉冲波形和光谱分布的无关联精密调控。该装置不仅成功演示验证了低相干激光驱动器的单元技术及系统集成技术,同时也为激光等离子体相互作用及高能量密度物理研究提供了全新的实验研究平台。

Abstract

The instability of the laser plasma interaction is expected to be greatly suppressed by reducing the coherence of the output pulse of the high-power laser facilities. Using the low-coherence light as the seed source and the Nd:glass as the amplifying medium, the first kJ low-coherence broadband laser was developed delivering 960 J pulses centered at 1 056 nm with a bandwidth of 13 nm. The output pulse has a coherence time of 300 fs and a pulse duration adjustable from 3 ns to 10 ns. The spectrum of laser pulse is smooth with no longitudinal mode structure. And the spectral phase is randomly distributed, which can realize uncorrelated tunable output of pulse waveform and spectral shape. This facility successfully demonstrates the unit and system integration technologies of the broadband low-coherence laser driver and provides a new experimental platform for laser plasma interaction and high energy density physics research.

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补充资料

中图分类号:TN248

DOI:10.11884/HPLPB202032.190427

所属栏目:研究快报

基金项目:国家自然科学基金项目(11604317,11804321)

收稿日期:2019-11-14

修改稿日期:--

网络出版日期:2020-03-31

作者单位    点击查看

高妍琦:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
季来林:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
崔勇:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
饶大幸:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
赵晓晖:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
冯伟:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
夏兰:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
刘栋:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
王韬:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
史海涛:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
李福建:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
刘佳:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
杜鹏远:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
李小莉:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
刘佳妮:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
张天雄:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
单翀:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
马伟新:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
隋展:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800
傅思祖:中国工程物理研究院 上海激光等离子体研究所,上海 201800

备注:国家自然科学基金项目(11604317,11804321)

【1】Daxing Rao, Yanqi Gao and Yong Cui. 1 μJ nanosecond low-coherent laser source with precise temporal shaping and spectral control. Optics & Laser Technology. 122, (2020).

【2】Yong Cui, Yanqi Gao and Daxing Rao. High-energy low-temporal-coherence instantaneous broadband pulse system. Optics Letters. 44(11), 2859-2862(2019).

【3】Lailin Ji, Xiaohui Zhao and Dong Liu. High-efficiency second harmonic generation of low-temporal-coherent light pulse. Optics Letters. 44(17), 4359-4362(2019).

引用该论文

Yanqi Gao,Lailin Ji,Yong Cui,Daxing Rao,Xiaohui Zhao,Wei Feng,Lan Xia,Dong Liu,Tao Wang,Haitao Shi,Fujian Li,Jia Liu,Pengyuan Du,Xiaoli Li,Jiani Liu,Tianxiong Zhang,Chong Shan,Weixin Ma,Zhan Sui,Sizu Fu. kJ low-coherence broadband Nd:glass laser driver facility[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2020, 32(1): 011004

高妍琦,季来林,崔勇,饶大幸,赵晓晖,冯伟,夏兰,刘栋,王韬,史海涛,李福建,刘佳,杜鹏远,李小莉,刘佳妮,张天雄,单翀,马伟新,隋展,傅思祖. kJ级宽带低相干激光驱动装置[J]. 强激光与粒子束, 2020, 32(1): 011004

被引情况

【1】来文昌,马鹏飞,肖虎,刘伟,李灿,姜曼,许将明,粟荣涛,冷进勇,马阎星,周朴. 高功率窄线宽光纤激光技术. 强激光与粒子束, 2020, 32(12): 121001-121001

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