强激光与粒子束
2022, 34(9): 095017
强激光与粒子束
2022, 34(6): 065001
强激光与粒子束
2022, 34(5): 055002
山西大学, 物理电子工程学院山西 太原 030006
本文基于变系数Hirota方程的呼吸子解, 研究了色散渐减光纤系统中高功率脉冲串的产生及传输特性。当二阶色散取指数形式, 随着传输距离的增大呼吸子能够形成稳定传输的高功率脉冲串, 且高功率脉冲串稳定的位置与色散系数的调制强度和衰减系数密切相关。此外, 研究了三阶色散对高功率脉冲串产生的影响。选取适当形式的三阶色散不会影响高功率脉冲串的产生, 但会影响高功率脉冲串的偏移程度及偏移方向。最后, 在增益损耗存在的情况下, 研究了高功率脉冲串在传输过程中振幅的变化。以上结果表明, 通过调整参数能够实现对高功率脉冲串的操控, 为光通信在实际中的应用提供了一定的理论指导。
变系数 三阶色散 高功率脉冲串 增益损耗 variable-coefficients third-order dispersion high-power pulse train gain and loss
1 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室，上海 201800
2 中国科学院上海光学精密机械研究所激光技术新体系融合创新中心，上海 201800
3 国科大杭州高等研究院物理与光电工程学院，浙江 杭州 310013
4 香港理工大学电机工程系，香港
5 上海科技大学物质科学与技术学院，上海 201210
超快光纤激光器具有结构紧凑、可靠性高和光束质量好等优点，在科学研究和工业生产上有广泛的应用。2～5 μm波段的中红外超快光纤激光器在气体探测、激光手术与中红外对抗中具有巨大的应用潜力，已成为超快光纤激光器领域的一个研究热点，尤其是利用掺杂铒离子的氟化物光纤作为增益光纤的光纤激光器，其可利用常见的980 nm泵浦激光产生2.8 μm波段的超快激光，是研究最为广泛的中红外超快光纤激光器系统之一。然而，2.8 μm波段的超快光纤激光器无论是在平均功率还是在单脉冲能量上，都与国际先进的近红外波段超快光纤激光器存在较大差距。前期报道的2.8 μm超快光纤激光器输出的最高平均功率约为1 W，单脉冲能量约为30 nJ，这极大地限制了中红外超快光纤激光在高灵敏度气体测量等领域的应用。针对这一问题，本文设计了一套基于掺杂铒离子氟化物光纤的多级啁啾脉冲放大系统，并对其进行了数值模拟，此系统可将脉冲平均功率放大到10 W量级，从而获得超过250 nJ的单脉冲能量。此系统输出的高能量中红外脉冲具有约400 fs的超宽脉冲宽度，脉冲峰值功率可达450 kW。
1 华中科技大学武汉光电国家研究中心, 湖北 武汉 430074
2 武汉长进激光技术有限公司, 湖北 武汉 430206
搭建了基于声光调Q种子源的主振荡高功率放大(MOPA)系统。采用自主设计和制备的大模场双包层(100μm /400μm)有源光纤,通过两级放大,在重复频率为60kHz、脉冲宽度为150ns的条件下实现了平均功率为1000W的脉冲输出,斜率效率为72.5%,光谱显示无剩余泵浦光和寄生振荡,同时没有受激拉曼散射效应。此时的脉冲宽度展宽到260ns,单脉冲能量为16.7mJ。这是采用国产光纤实现脉冲激光器平均功率突破1000W的首次报道。
光纤光学 脉冲光纤激光器 主振荡功率放大 高功率脉冲放大
中国电子科技集团公司 第十二研究所，北京 100015
通过等离子体建模仿真及物理实验结合的方式验证了激光触发伪火花开关的可行性。分别使用波长266 nm和532 nm的激光，对激光触发伪火花开关的最低激光触发能量、阳极着火延迟时间和时间跳动三项参数进行测试。在非聚焦模式下，仅调整激光能量，测得开关在波长266 nm激光触发下，最低触发能量为15 mJ，该触发能量下，阳极着火延迟时间约为340 ns，时间跳动约为40 ns；在波长532 nm激光触发下，最低触发能量为83 mJ，该触发能量下，阳极着火延迟时间约为420 ns，时间跳动约为60 ns。在维持实验平台不变的情况下，仅对入射激光进行聚焦，测得波长266 nm激光触发下，最低触发能量为4 mJ，当触发能量8 mJ时，阳极着火延迟时间190 ns，开关时间跳动小于1 ns；波长532 nm激光触发下，最低触发能量为6 mJ，当激光触发能量为8 mJ时，阳极着火延迟时间240 ns，开关时间跳动小于1 ns。
激光触发 伪火花开关 时间参数 高功率脉冲 空心阴极 laser trigger pseudospark switch time parameter high power pulse hollow cathode 强激光与粒子束
2020, 32(3): 035001
强激光与粒子束
2020, 32(2): 025016
北京交通大学 电子信息工程学院, 北京100044
高功率超短脉冲源应用广泛, 在信息、精密加工、医疗、**和基础科学研究等领域备受关注。针对各个领域对高功率需求不断增长的趋势, 分别从种子源、放大技术和堆叠技术3个方面介绍了实现高峰值功率的主流技术, 并对目前出现的新型锁模激光器、新型放大器以及各种脉冲堆叠等重要新技术的实现方法和国内外研究进展进行了介绍。最后对未来超高功率的的实现技术进行了预测和展望。
高功率脉冲 光纤激光器 光纤放大器 脉冲堆叠 high power pulses optical fiber laser optical fiber amplifier pulse stacking
1 中国科学院 电子学研究所, 高功率微波源与技术重点实验室, 北京 101407
2 中国科学院大学, 北京 100049
基于Valentine天线的辐射原理，设计出可发射峰值电压610 kV、频谱范围0.2~2 GHz高功率脉冲的超宽带天线。利用油作为绝缘介质过渡巴伦可使天线直接加载于50 Ω的同轴波导上；通过优化填充介质及天线拓扑结构提高了耐压能力及辐射特性。仿真结果表明，设计的天线具有低反射、宽频带、高增益和高耐压强度等优点。
Valentine天线 巴伦 高功率脉冲 高耐压强度 Valentine antenna balun high-power pulse high dielectric strength 强激光与粒子束
2018, 30(8): 083007
