1 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室, 上海 201800
2 中国科学院大学材料与光电研究中心, 北京 100049
在激光惯性约束核聚变(ICF)实验中,为了满足打靶光束动态聚焦的需求,提出了通过时空复合激光预放大系统实现动态聚焦的技术路线。基于菲涅耳衍射传输理论,利用快速傅里叶变换的数值模拟方法,建立了时空复合光束的传输模型,分析了滤波器小孔尺寸、软化因子、消光比以及相位差等多种因素对时空复合光束传输效果的影响,并进行了实验验证。初步实验结果与模拟结果较为吻合,这可有效支撑对时空复合光束各项传输参数的优化,为后续时空复合光束的传输放大提供指导。所提出的技术下一步将用于高功率激光装置预放段的时空复合系统,支持高功率激光装置动态聚焦打靶实验研究。
激光光学 时空复合 预放系统 动态聚焦 光束传输 激光放大器 中国激光
2021, 48(24): 2405001
Author Affiliations
Abstract
1 Key Laboratory of High Power Laser and Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 National Laboratory on High Power Laser and Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
3 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
In order to improve the damage threshold and enlarge the aperture of a laser beam shaper, photolithographic patterning technology is adopted to design a new type of liquid crystal binary mask. The inherent conductive metal layer of commercial liquid crystal electro-optical spatial light modulators is replaced by azobenzene-based photoalignment layers patterned by noncontact photolithography. Using the azobenzene-based photoalignment layer, a liquid crystal binary mask for beam shaping is fabricated. In addition, the shaping ability, damage threshold, write/erase flexibility and stability of the liquid crystal binary mask are tested. Using a 1 Hz near-IR (1064 nm) laser, the multiple-shot nanosecond damage threshold of the liquid crystal mask is measured to be higher than $15~\text{J}/\text{cm}^{2}$. The damage threshold of the azobenzene-based photoalignment layer is higher than $50~\text{J}/\text{cm}^{2}$ under the same testing conditions.
high damage threshold laser beam shaper liquid crystal photoalignment High Power Laser Science and Engineering
2019, 7(1): 010000e9
采用630.3nm光探针的Faraday施转法测量了激光等离子体冕区的自生磁场.实验结果证实了Colombant从理论上提出的“热力源”是产生自生磁场的重要源项之一.
观测并分析了不同功率密度下,由于激光等离子体的空间电荷分离效应而产生的靶电压。100微微秒的1.06微米激光垂直入射到平面铝靶上,功率密度在2×1014～8×1014瓦/厘米2范围内,测得几千伏的靶电压,持续时间等于或小于毫微秒量级。
本文报导了真空空间滤波器在改进光束质量,提高光束亮度中的实验结果.
本文报导了在激光热微球靶实验中,透射激光特性的一些测量结果.在精确调焦以及预脉冲较小的情况下,靶球透射作清晰.但是,在离焦以及顶脉冲较大的情况下,图像变得模糊;用空间分辨的光谱方法测量结果表明,透射等离子体区的激光谱线明显地增宽,这种增宽对入射激光束是对称的,线宽从0.2 nm被加宽到约5.0 nm.
对激光辐照微球靶时产生的后向反射激光进行测量,得到下述结果:(1)反射光谱宽度从2(?)增宽到66(?)。(2)近场分布均匀。(3)波面象差很小。(4)反射率在10～20％范围内变化。
本文报导用于激光等离子体研究的六束亚毫微秒高功率钕玻璃激光系统。每束输出特性如下:输出孔径φ60mm,脉宽(FWHM)100ps,输出能量5～10J,超荧光能量小于1mJ,前脉冲能量为微焦耳量级,束发散角(半极大)为0.5mrad。总输出功率最高为0.6TW。
本文总结了钕玻璃高功率激光束波面象差的补偿方法,同时给出了非球面补偿透镜设计及加工检验的方法。在激光束象差补偿实验中,实际光束象差由初始2.3λ降到λ/2～λ/4。
