1 重庆理工大学电气与电子工程学院, 重庆 400054
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
介绍了神光-Ⅲ中阵列光学组件缺陷的长景深检测系统的基本组成。利用在系统光阑处进行的相位调制, 可以实现景深的延拓效果, 从而可以实现在3~13 m物距范围内的大景深成像探测。进一步论述了光学检测系统的设计指标、设计思想、设计结果及其仿真评价。模拟结果显示该系统可以实现3~13 m纵向范围内阵列光学组件缺陷的同时检测。
光学设计 缺陷检测 波前编码
Author Affiliations
Abstract
Research Center of Laser Fusion, China Academy of Engineering Physics, Mianyang 621900, China
Stray light in high-power laser facilities not only decreases the gain capacity of the main amplifier, but can also cause permanent damage to optical components, greatly threatening the safety operation of the SG-III. This Letter reports a technique for quickly pinpointing the source of stray light in the main amplification optical path of the SG-III. The achieved results indicate that the accuracy of our method is up to 1 m in an optical path of 100 m. The judging method is effective for examining and removing harmful stray light in the SG-III laser facility and it can be promoted in huge laser facilities of this kind.
140.3330 Laser damage 290.2648 Stray light 290.2745 Ghost reflections Chinese Optics Letters
2015, 13(3): 031406
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
介质的三阶非线性性质会引起光场的非线性相移,而这类介质中当光强及介质的特性参数满足一定条件时,可以使光场的演化进入混沌的状态.从麦克斯韦方程组出发,推导了基于介质三阶非线性效应的麦克斯韦-布洛赫方程,并将其转化为归一化的洛伦兹方程形式.利用此方程,数值模拟了光场稳态及混沌态的演化过程.研究结果表明,三阶非线性介质中光场的演化可以进入混沌状态,这种状态对于控制材料中如自聚焦等有害的三阶非线性效应是不利的.
混沌 三阶非线性 强激光 chaos third order nonlinearity intense laser 强激光与粒子束
2015, 27(8): 081011
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院计算机应用研究所, 四川 绵阳 621900
腔镜准直是多程放大光路准直中的基础，针对高功率固体激光装置多束组并行准直对腔镜准直的要求，提出一套基于衍射对称性的腔镜准直算法，可以避免腔镜准直受到图像质量的影响而导致精度偏低。在神光Ⅲ主机装置上进行了该腔镜准直算法的实验验证，实验结果表明，相对于传统算法，采用基于衍射对称性的腔镜准直算法，可以将腔镜准直精度由8 μrad提升至3.96 μrad。
图像处理 自动准直 腔镜 多程放大 中国激光
2014, 41(12): 1202009
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
多程放大系统隔离能力关系到激光器的安全稳定运行。由于系统中反射光学元件膜层引起的退偏会导致系统隔离能力大幅降低，因此无法满足设计要求。以神光III主机装置为例介绍了主放大系统隔离技术，并分析了光学膜层退偏机理，离线实验观测了单个反射元件的退偏现象。研究发现引起光学膜层退偏的主要原因是膜层厚度及折射率设计误差。根据实际光路中采用的角反射器元件反射率指标计算得到光学薄膜退偏将系统隔离能力限制在32，介绍了系统解决措施。
光学薄膜 退偏效应 多程放大系统 隔离比 光学学报
2014, 34(s1): s131001
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
通过离线实验指出了神光Ⅲ主机装置联机调试阶段中限制系统隔离比提高的主要因素来自于转角体结构中反射膜引入的退偏效应。从膜系理论出发建立了神光Ⅲ主机装置中的转角体结构的反射系数的计算模型，进而通过计算指出了退偏效应的主要来源是反射膜层厚度的偏差，然后通过数值计算与离线实验结果的对比确定了转角体结构中各个反射镜的反射系数。由此得到了转角体结构的总反射系数及其造成的神光Ⅲ主机装置系统隔离比的提升上限和进一步提升系统隔离比的思路。
退偏效应 反射系数 隔离比 高功率固体激光器 depolarization effect reflectance coefficient isolation ratio high power solid-state laser 强激光与粒子束
2013, 25(12): 3197
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
系统地回顾了有关级联过程导致的各种非线性效应的工作，指出了级联效应可导致不同光谱成分间出现能量转移现象，且二阶级联过程中产生的白光还能够提供种子光进而得到基于参量放大过程的宽带锥形辐射。在此基础上，进一步研究了入射的基频波长对于超连续白光能量转移效果及产生倍频效率的影响以及二阶级联过程引起的偏振调制现象，指出当入射波长越靠近相位匹配波长时倍频效率越高，发现二阶级联效应还可以引起显著的基频光偏振调制。
倍频产生 超连续白光产生 级联效应 参量放大 偏振调制 second harmonic generation supercontinuum generation cascaded processes optical parametric amplification polarization modulation
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
锥形空间滤波孔是一种应用于高功率固体激光装置空间滤波的新型结构滤波小孔，其内部光滑的锥形结构可以有效滤除光束中的高频成分且避免等离子堵孔现象的发生。根据神光-Ⅲ主机装置结构特点，设计并加工了适用于主机装置的锥形空间滤波小孔，并开展了应用实验研究。通过与传统的平面结构滤波小孔对比可以看出，锥形小孔有效地避免了等离子体度堵孔现象，在与光束波前补偿技术配合使用条件下，保证光束顺利过孔，并成功实现了基频光7988 J的满能量输出。
高功率固体激光系统 锥形空间滤波小孔 等离子体溅射 等离子体堵孔 high energy solid-state laser system cone pinhole plasma sputtering plasma closure
