中国激光, 2016, 43 (4): 0402008, 网络出版: 2016-04-29   

N31钕玻璃片状放大器增益特性研究

Investigation on Gain Properties of N31 Neodymium Glass Slab Amplifiers
作者单位
1 中国科学院大学, 北京 100049
2 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术研发中心, 上海 201815
3 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
4 中国科学院上海光学精密机械研究所高密度光存储技术实验室, 上海 201800
摘要
在惯性约束聚变(ICF)激光驱动器中,片状放大器系统为装置提供超过99%的能量,是装置最重要的系统之一。大口径高通量验证实验平台(ITB)装置是我国为开展ICF研究而研制的激光装置,单束输出能量达到19.6 kJ(脉宽5 ns,中心波长1053 nm)。介绍了大口径N31 钕玻璃片在ITB 装置400 mm 单口径片状放大器系统中应用的增益特性。实验结果表明,采用尺寸为810 mm×460 mm×40 mm、Nd3+离子浓度为3.5×1020 cm-3的N31钕玻璃片,结合装置片状放大器系统放电回路参数与抽运腔结构参数优化,输出小信号增益系数达到5.28%/cm,增益损耗比为15∶1;360 mm 激光光束口径范围内增益均匀性(最大值/平均值)达到1.063∶1。
Abstract
As one of the most important element in the inertial confinement fusion (ICF) laser device, slab amplifier provides over 99% energy. The integration-test-bed (ITB) is established for the research of ICF in China with the single- beam output energy up to 19.6 kJ (pulse width 5 ns, center wavelength 1053 nm). This paper studies characteristics of N31 neodymium glass in 400 mm aperture, single-segment amplifying system of ITB. The N31 glasses with size of 810 mm×460 mm×40 mm and Nd3+ ion concentration of 3.5×1020 cm-3 are used. Results show that combined with the optimized parameters of discharge circuit for slab amplifier and structure of pump cavity, the small signal gain coefficient reaches 5.28% cm-1, the gain ratio is 15:1 , and the gain uniformity is 1.063∶1 (maximum/ average) within 360 mm beam diameter.
参考文献

[1] Rotter M D, Mc Cracken R W, Erlandson A C, et al.. Gain measurements on a prototype NIF/LMJ amplifier pump cavity[C]. 2nd-International Conference on Solid State Lasers for Application to ICF, 1997, UCRL-JC424518.

[2] Wuest C R, Moses E I. The national ignition facility: laser performance and first experiments[J]. Fusion Science and Technology, 2005, 47(3): 314-322.

[3] 刘勇, 陈远斌, 郝欣, 等. 大口径高通量验证实验平台片状放大器增益均匀性实验研究[J]. 光学学报, 2015, 35(s2): s214003.

    Liu Yong, Chen Yuanbin, Hao Xin, et al.. Measurement on gain uniformity of slab amplifiers on integration-test-bed[J]. Acta Optica Sinica, 2015, 35(s2): s214003.

[4] 温磊, 杨镜新, 刘仁红, 等. 掺钕磷酸盐玻璃的小信号增益性能[J]. 中国激光, 2011, 38(3): 0302009.

    Wen Lei, Yang Jingxin, Liu Renhong, et al.. Small signal gain coefficients in Nd3+ doped phosphate glass[J]. Chinese J Lasers, 2011, 38 (3): 0302009.

[5] 郝欣, 陈林, 陈远斌, 等. 大口径片状放大器增益均匀性测量方法研究[J]. 中国激光, 2014, 41(s1): s108001.

    Hao Xin, Chen Lin, Chen Yuanbin, et al.. Research on the measurement methods for the gain distribution uniformity of large aperture slab amplifiers[J]. Chinese J Lasers, 2014, 41(s1): s108001.

[6] 克希耐尔. 固体激光工程[M]. 孙文, 江泽文, 程国祥, 译. 北京: 科学出版社, 2002.

    Koechner W. Solid-state laser engineering[M]. Sun Wen, Jiang Zewen, Cheng Guoxiang, Transl. Beijing: Science Press, 2002.

[7] 贺少勃. 激光放大器中自发辐射放大特性研究[D]. 长沙: 国防科技大学, 2002.

    He Shaobo. Studies on characteristic of spontaneous radiation amplify in laser amplifier[D]. Changsha: National University of Defense Technology, 2002.

温磊, 陈林, 刘建国, 陈远斌, 谢旭东, 刘勇, 郑奎兴, 陈伟, 胡丽丽, 吴谊群. N31钕玻璃片状放大器增益特性研究[J]. 中国激光, 2016, 43(4): 0402008. Wen Lei, Chen Lin, Liu Jianguo, Chen Yuanbin, Xie Xudong, Liu Yong, Zheng Kuixing, Chen Wei, Hu Lili, Wu Yiqun. Investigation on Gain Properties of N31 Neodymium Glass Slab Amplifiers[J]. Chinese Journal of Lasers, 2016, 43(4): 0402008.

本文已被 1 篇论文引用
被引统计数据来源于中国光学期刊网
引用该论文: TXT   |   EndNote

相关论文

加载中...

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!