1 西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
2 中国工程物理研究院激光聚变中心, 四川 绵阳 621900
在高功率准分子激光系统中, 一般采用光学角多路技术来获得高能量窄脉冲输出。文中介绍了角多路技术原理, 提出了一种采用矩形阵列和空间层叠光路结构的连续分振幅两次编码方式, 并针对该实验室的XeCl高功率准分子激光系统进行了具体的编码光路设计, 给出了设计实例。该方法具有编码结构紧凑, 编码精度高, 与光路准直、激光参数测量系统等兼容性好, 便于加工制作和安装调节等优点, 目前已在系统中应用, 效果良好。
激光光学 准分子激光 角多路技术 编码 laser optics excimer laser angular multiplexing technique encoding 红外与激光工程
2016, 45(6): 0606001
1 西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
在高功率准分子系统中，为实现窄脉宽激光放大和满足辐照均匀性的要求，采用了光学角多路技术，系统光束数量多、传输环节多，具有很高的光学复杂性。为保证系统高效稳定运行，需要实时监测和评价各个环节的工作状态，即对“平台”中每一放大级和众多光束的激光参数进行在线诊断和测量。为此，针对高功率准分子激光系统的特点，提出了一种分时测量技术，并进行了原理性实验研究。该技术可采用一套测试元件实现多路激光能量和波形参数的在线测量，优点是不仅可以提高测试效率，可降低测试系统的复杂度和造价，而且可避免由不同测量元件带来的系统误差。
激光器 高功率激光 准分子 角多路技术 参数测量 中国激光
2015, 42(10): 1002005
1 西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安 710024
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
在高功率准分子激光系统建设中,希望能获得较短的脉冲宽度和尽量多的激光能量.实验研究了不同注入水平下,脉冲时间间隔对脉冲链放大波形和放大器提取效率的影响;基于四能级速率方程和准分子反应动力学建立了准分子激光放大模型,计算了多种注入方式下种子光的放大过程,对关键参数给出了量化描述,得到与实验相符的计算结果.研究结果显示:脉冲序列间隔为9.3 ns时,可获得约95%的连续注入情形下放大能量;对该准分子激光系统来讲,9.3 ns是比较合适的脉冲间隔.
准分子激光 角多路 脉冲链 能量提取 excimer laser angular multiplexing pulse chain energy extraction 强激光与粒子束
2015, 27(8): 081005
1 西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安 710024
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
根据角多路技术原理,提出了一种矩形阵列空间层叠形式的解码光路结构和先分组解码再组内解码的两步解码方式,并针对本实验室的高功率准分子激光系统给出了具体的解码光路设计实例.该方法具有解码精度高,设计误差小,与光路准直、激光参数测量系统等兼容性好,便于加工制作和安装调试等优点.
激光光学 准分子激光 角多路技术 解码 laser optics excimer laser angular multiplexing technique decoding 强激光与粒子束
2015, 27(8): 081004
1 中国原子能科学研究院高功率准分子激光实验室, 北京 102413
2 Department of Experimental Physics University of Szeged, Domter 9.H-6720 Szeged
“天光”装置是我国目前最大的一台高功率氟化氪准分子激光装置，装置主要包括前端激光器、一级放电抽运激光放大器、两级电子束抽运激光放大器、平滑化光学角多路及打靶平台诊断等系统，装置输出激光波长为248 nm，脉宽为23 ns，输出能力为6束百焦耳量级。主要介绍了一种将装置现有的6束23 ns光学角多路系统升级到12束10 ns光学角多路系统的方法和技术。包括前端10 ns短脉冲激光的产生，偏振分光原理，紫外偏振激光的传输与控制及6路12束光学角多路系统的设计方案等。
激光器 “天光”装置 光学角多路 偏振分光 光束均匀性 中国激光
2014, 41(s1): s102009
西北核技术研究所激光与物质相互作用国家重点实验室, 陕西 西安 710024
在充分调研大型激光系统多种光束平滑技术基础上，针对高功率准分子激光系统波长短、宽频带等特点，选用了无阶梯诱导空间非相干(EFISI)技术来实现角多路高功率准分子激光系统的平滑化。利用前端部分相干散射源和严格的像传递光路，开展了光束经预放大器1三程放大和预放大器2双程放大实验，研究了光束动态均匀性。实验结果表明，基于EFISI技术的平滑方法较好地保持了散射源的光束均匀性，经预放大器1放大后不均匀性为2.04%，经预放大器2放大后不均匀性为1.96%，能够满足高功率XeCl准分子激光角多路系统建设需求。
激光光学 准分子激光 角多路系统 光束平滑 无阶梯诱导空间非相干 像传递
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安 710024
以18束脉宽10 ns的激光光束的编解码为例,详细介绍了角多路激光束编解码方法的原理和特点。该方法利用等间距分立放置的反射镜支撑阵列和若干反射镜, 激光束采用小角度入射和反射方式, 通过激光束在反射镜之间的反射实现编解码,编解码系统整体结构简洁紧凑,使用阵列较少,占用空间小, 具有较强的扩展性, 能适应不同编解码宽度要求,同一组阵列既可用于编码也可用于解码。
激光技术 角多路 编码 解码 laser technology multiplexing technology code decode 强激光与粒子束
2012, 24(11): 2591
西北核技术研究所 激光与物质相互作用国家重点实验室, 西安 710024
回顾并介绍了高功率准分子激光系统设计中需要综合考虑的两项主要技术——像传递技术和角多路技术。讨论了照明方式和激光振荡源的光束整形在激光系统成像光路设计中的重要作用，对多路放大技术及角多路放大技术形式进行了系统分析。多路激光非相干合束是角多路技术和成像技术对高功率准分子激光系统光学设计提出的特殊要求，在简要分析了透射阵列和反射式望远物镜两种实现多路激光合束的打靶光学系统基础上，提出了一种利用反射式打靶光学系统和一套光学延迟线阵列来同时实现角多路编码和解码的新型光路布局，给出了初步设计方案。
准分子激光 光学设计 像传递 角多路 合束 excimer laser optical design image relay angular multiplexing beam combination
采用诱导空间非相干(FEISI)的平滑方法结合传递傅里叶面的技术,建立了一套平滑化六束角多路系统.该系统输出总能量158 J,能量稳定度约4%,输出脉冲宽度25 ns,靶面有效焦斑直径400 μm,焦斑均匀性1.6%,激光功率密度3.7×1012 W/cm2.
角多路系统 均匀性 激光功率密度 像传递
光学角多路系统是主振功放(MOPA)装置的重要组成部分.它不仅连接着主振荡器、预放大器及主放大器三个KrF激光系统,而且起着压缩激光脉宽的作用.光学角多路能使主振激光脉冲在能量上得到足够的放大,并使泵浦预放、主放激光腔的电子束能量及其脉宽得到充分的利用.介绍了天光一号装置上MOPA光学角多路系统的结构,并结合多年来运行的实践,提出了若干优化措施.
主振功放系统 光学角多路 激光放大 MOPA angular multipexing system laser amplification
