强激光与粒子束
2022, 34(10): 104018
强激光与粒子束
2022, 34(10): 104016
1 中国科学院 高能物理研究所, 北京 100049
2 中国科学院大学 工程科学学院, 北京 100049
能量回收型直线加速器(ERL)可能提供低发射度、高平均流强的连续电子束团, 其电子枪的光阴极需要高重复频率、高平均功率的驱动激光系统。采用先进的光纤激光技术, 特别是在激光系统中采用了掺镱光子晶体增益光纤, 能实现高重复频率高平均功率激光输出。利用啁啾脉冲放大(CPA)技术, 通过优化设计, 将重复频率100 MHz和1.3 GHz的两套激光振荡源集成到同一个激光系统, 整个激光系统的结构简化, 使用方便。两种重复频率激光倍频效率分别达到50%和30%, 绿光能达到5 W以上, 满足光阴极实验平台的使用要求。
光阴极 光阴极驱动激光 光纤激光 光子晶体光纤 光纤放大器 photocathode drive laser for a photocathode fiber laser photonic crystal fiber fiber amplifier 强激光与粒子束
2018, 30(2): 021001
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室， 合肥 230029
利用脉冲堆积法对驱动激光脉冲进行了时域整形，并利用条纹相机测量到了理想的整形结果。在脉冲堆积法的基础上，给出了近似椭球体整形的方案。模拟结果表明：利用脉冲堆积法整形后得到激光脉冲驱动光阴极可以获得更小的发射度；对于测量到的半高全宽（FWHM）为3.82 ps的脉冲，8个子脉冲堆积比4个子脉冲堆积更为有利；此外，对激光脉冲作近似椭球体整形可以进一步降低束流发射度。
驱动激光 脉冲堆积 时域整形 椭球体整形 发射度 drive laser pulse stacking temporal shaping 3D-ellipsoid shaping emittance
中国科学技术大学 国家同步辐射实验室, 合肥 230029
针对美国布鲁克海文国家实验室(BNL)型的光阴极微波电子枪, 模拟了不同分布状态的驱动激光脉冲斜入射光阴极对束流质量的影响, 给出了改变注入相位和补偿线圈磁场强度对发射度的优化结果。结果表明：光斑椭圆化将会导致发射度的大幅增长, 优化效果不理想；波前不同步导致的发射度增长对于纵向高斯分布的脉冲可以得到理想的优化。对于斜入射引起的光斑椭圆化和波前不同步问题给出了光学校正方法及部分测量结果。此外, 模拟结果显示,对于横向均匀分布的激光脉冲, 适当椭圆度的光斑比圆形光斑更有利于提高电子束质量。
光阴极 微波电子枪 驱动激光 斜入射 椭圆度 波前不同步 光学校正 photocathode RF Gun drive laser oblique incidence elliptical spot time slew optical calibration
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,绵阳 621900
为了获得高亮度和高品质的电子束,在自由电子激光实验装置中采用光阴极注入器作为电子源,其驱动激光器系统采用主振功率放大结构,振荡器为二极管抽运连续锁模激光器,放大器为一级双程及两级单程二极管脉冲抽运放大,后接4倍频系统。经过工程研制及调试,获得的输出指标为:波长266nm,微脉冲能量4μJ,宏脉冲宽度2μs至6μs可调,微脉冲能量抖动优于3%。结果表明,采用Cs2Te阴极的光阴极注入器实验,该系统能够获得不低于40A的电子束流,达到了自由电子激光实验对电子源的束流要求。
激光技术 驱动激光器 二极管抽运 光阴极 laser technique drive laser diode-pumped photocathode
中国工程物理研究院应用电子学研究所, 四川 绵阳 621900
介绍了自由电子激光光阴极注入器驱动激光器的组成,研究了激光二极管(LD)抽运的连续锁模振荡器的性能,其输出的种子光的平均功率为10.5 W,微脉冲宽度为11.9 ps,时间同步器的时间抖动值为0.56 ps。种子光经脉冲切割与成形,再经三级脉冲激光二极管抽运放大,最后进行四倍频,可以获得波长为266 nm,微脉冲能量为5 μJ的激光脉冲串,脉冲串的宽度为6 μs。
激光技术 光阴极注入器 驱动激光器 锁模激光器 激光二极管抽运
四川大学激光物理与化学研究所, 成都 610064
采用Skupshy-Lee(S-L)球谐模分解方法,按一个简化的物理模型,对激光直接驱动聚变中不同束-靶条件下的靶面初始辐照不均匀度的均方根偏差进行了数值计算,由此分析了在光束完全对称排布的多光束辐照系统中,光束截面光强分布、聚焦透镜F数、离焦参数(靶心离焦距离与靶丸半径之比)、光束数这几个主要因素对辐照均匀性的影响。
激光直接驱动聚变 辐照不均匀度 球谐模
