在主振荡功率放大系统工作时，由于增益饱和现象的出现，经常会使输出脉冲发生较大形变，偏离种子激光时域波形，导致输出脉冲波形不可控制。为了得到特定脉冲时域波形，研究者们提出了主振荡功率放大时域整形技术。本文介绍了不同时域整形理论模型的计算方法和实验研究进展，并且指出主振荡功率放大时域脉冲整形技术有望实现更灵活、更精细、更大脉宽范围的脉冲波形输出控制。

提出一种基于级联马赫-曾德尔调制器(MZM)的载频连续可调相位编码波形光产生方法。该方法通过设置级联MZM的直流偏置点和调制指数,实现对±4阶光边带的选取,通过控制施加在级联MZM上的射频驱动信号相位,可在非平衡时间脉冲整形(UTPS)系统的输出端产生倍频系数为16的相位编码信号。通过调整UTPS系统中两个线性调频布拉格光栅的色散值,可实现对相位编码信号载频的连续调谐。仿真中利用2 GHz的射频信号分别生成了载频为32 GHz和19.2 GHz的相位编码信号。仿真验证了所提方法的有效性,也验证了生成的信号具有较好的压缩性。

在高能量抽运激光脉冲的传输与放大过程中, 激光放大器的增益饱和效应会导致激光脉冲产生时域畸变, 使输出激光脉冲无法保持其时域的平顶型分布。因此, 需要对抽运激光脉冲进行时域预整形, 以补偿放大器中的增益饱和。提出了一种基于光-光同步放大的时域整形技术来补偿增益饱和引入的时域畸变。该技术基于传统的放大模型, 不受激光脉冲宽度的限制, 操作简单, 成本低廉。数值模拟结果表明, 利用所提技术可以对激光系统的输入脉冲进行有效的时域整形, 并且可以补偿增益饱和, 从而获得时域平顶分布的输出脉冲。

The temporal pulse shaping was realized by using temporal-space transforming pulse-shaping system with the own-designed “Knife edge” apparatus, for the first time to our best knowledge, in a large energy laser facility with the output energy of 454.37J. A quasi- square laser pulse with the pulse width of 1.16ns, the rising time of 337ps, the falling time of 360ps, and the temporal filling factor of 81.2% was obtained. It is quite satisfied with the requirement of physical experiment. In addition, the further improvements of our system have been suggested in order to enhance the stability and the flexibility as well as the restoring ability of the temporal-space transforming process.