1 中国工程物理研究院 高能激光科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
2 中国工程物理研究院 应用电子学研究所, 四川 绵阳 621999
3 中国工程物理研究院 研究生院, 北京 100088
研制了大能量高光束质量短脉冲激光器，系统采用主振荡＋预放大器＋主放大器2级主振荡功率放大器(MOPA)结构。采用双棒热效应补偿改善光束质量的措施，在重复频率400 Hz时实现单脉冲能量40 mJ、光束质量因子约为1.2的激光输出。激光器放大后实现单路脉冲能量712.5 mJ、脉宽12.4 ns的激光输出，采用球差补偿的方法提高了激光器的光束质量，在最大输出功率下实现了光束质量因子小于2.3，光光效率27.7%。偏振合束后，激光器输出能量大于1.4 J。
球差补偿 主振荡功率放大器 高光束质量 大能量 spherical aberration compensation master oscillator power-amplifier high beam quality high energy 强激光与粒子束
2018, 30(4): 041001
1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 衢州学院电气与信息工程学院, 浙江 衢州 324000
3 江苏曙光光电有限公司, 江苏 扬州 225009
高峰值功率以及高光束质量的激光光源在激光加工等领域具有重要的应用价值。利用重复频率为50 kHz、脉宽为3.9 ps、平均功率为10.9 mW的光纤种子光源, 经过两级固体双通放大, 最终得到平均功率为27.65 W, 峰值功率达到65 MW的激光输出。第一级放大器为端面抽运Nd∶YVO4放大级, 第二级放大器为侧面抽运Nd∶YAG放大级。通过利用球差补偿理论设计的双通放大结构以及调节放大级中的填充因子, 控制最终激光输出的光束质量, 得到输出激光的光束质量因子M2=1.30。
激光器 球差补偿 端面抽运 侧面抽运 光纤-固体混合放大激光器
1 浙江省计量科学研究院, 浙江 杭州 310018
2 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
激光振荡器内光束质量的演变机理对获得高光束质量激光至关重要。综合考虑激光晶体的热效应和增益导引效应，建立了激光振荡器的理论模型，仿真计算并实验验证了激光振荡器内光束质量的演变。基于理论模型，研究了光束质量演变的机理。指出带负球差激光通过激光晶体时，其负球差可以被晶体正球差补偿，从而改善光束质量。这一机理对激光振荡器和放大器实现高光束质量激光输出具有重要意义。
激光器 热致畸变效应 光束质量 球差补偿 激光与光电子学进展
2015, 52(11): 111406
浙江大学 现代光学仪器国家重点实验室, 杭州 310027
报道了一种利用球差补偿效应提高侧面泵浦主振荡功率放大器输出光束质量的实验装置。在理论上提出了一种新的球差补偿方法,利用正球差经过会聚透镜焦点后向负球差转化的现象,补偿下一放大级中的正球差效应。在实验上搭建了两级放大的侧面泵浦Nd:YAG主振荡功率放大器。在连续输出的情况下,从振荡级输出功率为42 W、光束质量因子为1.48的种子光,经过一级放大后的功率为74 W,光束质量因子恶化为1.80;继续经过二级放大后,光束质量因子提高为1.40。实验结果表明,所提出的球差补偿理论是提高激光放大过程中光束质量的有效手段。
侧面泵浦激光器 主振荡-放大系统 球差补偿效应 光束质量 side-pumped lasers master oscillator power amplifier spherical aberration compensation beam quality 强激光与粒子束
2014, 26(9): 091023
1 常州工学院光电工程学院, 江苏 常州 213002
2 中国科学技术大学精密机械与精密仪器系，合肥 230026
为实现三维光存储中折射率失配引起的球差补偿，建立了光学存储系统模型，获得了折射率失配引起的波前偏差函数与存储深度的表达式.采用泽尔尼克循环多项式对波前偏差函数进行补偿展开.在双光子荧光和单光子共焦荧光读出方式下，均可获得读出荧光强度与存储深度的关系:在折射率失配引起的球差未得到补偿矫正的情况下，存储深度在200 μm左右读出荧光强度基本上下降为零；当折射率失配引起的初级球差被补偿矫正后，读出荧光强度随存储深度的下降得到较好改善；当折射率失配引起的二级球差被补偿矫正后，存储深度在1 mm内存储点强度随深度基本上没有明显地变化.并且对像差补偿方法进行了具体地分析.
信息光学 三维光存储 球差补偿 折射率失配 Information optics Three-dimensional optical data storage Compensation of spherical aberration Refractive index mismatch
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院 研究生部,北京 100088
为获得高功率高光束质量的激光器,对激光器中的热致球差进行了研究。介绍了高功率二极管泵浦Nd:YAG棒激光模块热致球差的测量和补偿方法。使用S-H波前探测器测量了激光模块的三阶球差,设计了补偿系统对激光模块的球差进行了补偿,并对补偿前后的各阶像差进行了分析。在主振功放(MOPA)系统中使用球差补偿系统,工作电流110 A时,光束质量平方因子从9.2提高到6.4。实验结果表明球差补偿系统能消除激光模块的的三阶球差,而且不会引起其它像差的增大,提高了激光器光束质量。
三阶球差 球差补偿系统 泽尼克多项式 S-H波前探测器 3rd order spherical aberration spherical abrration compensation a master-oscillator power-amplifier MOPA Zernike polynomial S-H wavefront sensor 强激光与粒子束
2009, 21(10): 1455
