中国人民解放军陆军工程大学 军械士官学校，湖北 武汉 430075
在绕地轨道上残留着大量的空间碎片，这些人类航天活动造成的太空污染已经严重威胁到太空飞行器的安全。其中，直径在1~10 cm之间的碎片具有致命的潜在危害，是急需解决的麻烦。激光清扫空间碎片也愈来愈引起科学领域的关注，其中天基脉冲激光是清扫这类小型空间碎片的有效技术途径之一。由于现有方案中的天基超短脉冲、超大能量、紧凑可靠的激光器在工程上难以实现，笔者创新提出了自由振荡脉冲激光天基清扫空间碎片的思想与方案。通过模拟分析发现自由振荡激光的脉冲持续时间是其产生大冲量的优势，从机理和效应上与纳秒激光进行了对比，证明了“热金属蒸气反喷”比“等离子反喷”的冲量增量与能量利用率更高。建立了激光消融金属的物理模型，模拟分析得到了当激光功率密度大于5×106 W/cm2时，金属液滴的直径一般不大于60 μm的结果，说明了激光清扫空间碎片过程中相伴产生的“微碎片”不会有“次生危害效应”，反而能在一定程度上加速碎片清扫。该文为自由振荡激光器在天基清扫碎片的领域应用奠定了基础。
天基激光 自由振荡激光 空间碎片 毫秒激光 space-based laser free running laser space debris ms laser 红外与激光工程
2021, 50(S2): 20200198
1 中国科学院光电技术研究所, 成都 610209
2 中国科学院自适应光学重点实验室, 成都 610209
3 中国科学院研究生院, 北京 100049
采用模式控制对能动光学系统的有效运行是十分重要的。针对 1.2 m能动镜, 对常见的泽尼克模式、主镜的自由振荡模式和本征模式进行了分析, 其中本征模借鉴于薄膜反射镜的模式分析, 但尚未见到用于能动主镜的模式控制, 从能动镜对各模式的拟合精度以及选用的模式数量与能动镜系统的校正能力的关系考虑, 选择离焦、三阶彗差和 9阶本征模作为 1.2 m能动光学系统的校正模式, 其中离焦和三阶彗差由次镜的平移和倾斜进行校正, 9阶本征模由主镜背面的力驱动器阵列进行校正。
能动光学 模式控制 本征模 自由振荡模 active optics modal control eigen mode free vibration mode
哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室,黑龙江,哈尔滨,150001
2.79 μm激光器在医疗、非线性光学、**等方面具有重要的应用价值,介绍了Cr,Er:YSGG晶体的物理、化学及激光特性,重点分析了2.79μm Cr,Er:YSGG固体激光器的发展现状,以及存在的主要问题.阐述了其可能的发展前景.Cr,Er:YSGG激光器可以使用脉冲闪光灯或激光二极管泵浦,并使用电光、声光、被动调Q等方法调Q输出高峰值功率2.79μm激光,二极管泵浦时激光器可以连续输出.Cr,Er:YSGG晶体的热导率低,泵浦过程中热透镜效应严重,因此,激光器不适合高重复频率工作,输出功率受到一定的限制.实现稳定可靠的2.79 μm调Q巨脉冲激光输出需要解决的关键技术是获得对2.79 μm激光吸收系数小,破坏阈值高的Q开关材料.
固体激光器 调Q 自由振荡 Cr Er YSGG
中国工程物理研究院,激光聚变研究中心,四川,绵阳,621900
研究了一种采用新型泵浦耦合方式的固体激光器.大功率环形LD阵 列紧密环绕棒状Nd3+:YLF增益介质进行直接泵浦,泵浦光的利用率和泵浦均匀性有 较大提高,1 054nm波长处的自由振荡脉冲能量输出最大达1.01J,激光器的效率有显著提高.
环形LD 直接泵浦 效率 均匀性 自由振荡 ring-LD pump-coupling side-pumping efficiency distribution
中国科学院上海光机所强光光学开放实验室,上海 201800
报道了自行建立的一台钛宝石再生放大器,它将作为整套TW系统的首级放大装置,并通过实验研究了它在自由运转条件下的能量和时间工作特性：获得了10%的斜率效率;在45 mJ泵浦下得到了4 mJ的脉冲激光输出;脉冲建立时间稳定在350 ns左右,重复频率为10 Hz。这些性能指标初步验证了再生放大器的腔结构和光学布置的合理性,其稳定运转保证了将进行的种子注入和放大。
钛宝石再生放大器 自由振荡 能量与时间特性
