期刊基本信息
创刊:
1989年 • 月刊
名称:
强激光与粒子束
英文:
High Power Laser and Particle Beams
主管单位:
四川省科学技术协会
主办单位:
中国工程物理研究院
中国核学会
四川核学会
出版单位:
《强激光与粒子束》编辑部
主编:
张维岩 院士
ISSN:
1001-4322
刊号:
CN 51-1311/O4
电话:
0816-2485753
邮箱:
地址:
四川绵阳919信箱805分信箱
邮编:
621900
定价:
100元

本期栏目 2020, 32(12)

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强激光与粒子束 第32卷 第12期

作者单位
摘要
强激光与粒子束
2020, 32(12): 1
作者单位
摘要
强激光与粒子束
2020, 32(12): 1
作者单位
摘要
强激光与粒子束
2020, 32(12): 1
作者单位
摘要
强激光与粒子束
2020, 32(12): 1
作者单位
摘要
国防科技大学 前沿交叉学科学院,长沙 410073
以波长拓展为主线介绍了单频光纤振荡器的研究进展,以功率提升为主线介绍了单频连续光纤放大器的发展现状,以产生窄线宽种子源的方法为依据总结了1 μm波段高功率窄线宽连续光纤激光器的国内外研究成果。分析当前高功率单频光纤激光器和高功率窄线宽光纤激光器的发展趋势和面临的主要挑战,梳理并讨论高功率窄线宽光纤激光的关键技术,并基于当前高功率窄线宽光纤激光器的发展现状介绍其在各领域的应用价值。
激光器 光纤放大器 窄线宽 高功率 模式不稳定 非线性效应 lasers fiber amplifiers narrow linewidth high power mode instability nonlinear effects 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121001
王汉斌 1,3杨依枫 1袁志军 1咸昱桥 1,2[ ... ]周军 1,*
作者单位
摘要
1 中国科学院 上海光学精密机械研究所,上海市全固态激光器与应用技术重点实验室,上海 201800
2 中国科学院大学 材料科学与光电工程中心,北京 100049
3 哈尔滨工业大学 物理学院,哈尔滨 150006
4 华中科技大学 光学与电子信息学院,武汉 430074
受热效应、光学损伤与非线性效应等因素的限制,单纤的功率提高困难。因此通过光学元件将多束激光进行合束的光束合成技术应运而生。光谱合束方案具有结构简单,合束光束质量好等优点,逐渐成为了合束技术发展的主流。简要介绍了光纤激光光谱合束的几种常见合束方案,对比分析了几种合束技术的优缺点。对光谱合束中存在的光栅热畸变问题,从理论研究和实验研究两个方面进行了针对性的分析与讨论,并对光谱合束未来的发展趋势进行了展望。
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121002
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
2010年模式不稳定现象首次报道,开启了光纤激光与废热的斗争史。回顾了10年来模式不稳定现象的研究进展,概述了光纤激光模式不稳定物理表征、基本原理、理论研究、影响因素和抑制策略等,介绍了高功率光纤激光在模式不稳定抑制方面取得的最新成果,展望了高功率光纤激光模式不稳定研究的未来发展,对光纤激光模式不稳定未来可能的研究方向进行了展望。
模式不稳定 光纤激光 热效应 量子亏损 增益饱和 mode instability fiber laser thermal effect quantum defect gain saturation 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121003
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
近年来,光纤激光器得到了快速发展,且逐步应用于多个领域,功率的进一步提升仍然是光纤激光器的研究热点,光束合成是实现功率提升的重要手段,光束合成要求子光束为窄线宽光纤激光器,因此窄线宽光纤激光器的研究对光束合成功率的提升有重要意义。本文对窄线宽高功率光纤激光器的发展和研究现状进行了详细的介绍,并基于目前的研究现状分析了其发展的主要限制因素,并展望了未来的发展趋势。
窄线宽 光纤激光器 受激布里渊散射 模式不稳定 narrow linewidth fiber laser stimulated Brillouin scattering mode instability 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121004
作者单位
摘要
1 中国科学院 合肥物质科学研究院 安徽光学与精密机械研究所,合肥 230026
2 中国科学院 合肥物质科学研究院 安徽光学与精密机械研究所,合肥 230026;中国科学技术大学,环境科学与光电技术学院,合肥 230026
窄带耗散孤子锁模光纤激光器可以产生接近变换限制的皮秒脉冲,但受非线性相移的限制,输出脉冲重复频率不能通过增加腔长来降低,脉冲能量仅在0.1 nJ以下,严重制约着这类皮秒脉冲的实际应用。提出一种通过耦合器抽取腔内脉冲能量、抑制腔内非线性相移积累,进而允许增加腔长来降低窄带耗散孤子皮秒光纤激光脉冲重复频率的方法。运用该方法,成功地将激光器重复频率由35.2 MHz降低到了1.77 MHz,且脉冲时频特性保持不变。提出了一种基于级间FBG陷波滤波的抑制皮秒脉冲光纤放大中光谱展宽的方法。通过简单地使用级间陷波滤波器,既可窄化第一级光纤放大器后的输出脉冲谱宽,允许采用第二级光纤放大器进一步提升脉冲能量,而且,还可将脉冲重塑为近高斯形,利用高斯脉冲光谱展宽斜率小的特点,允许第二级光纤放大器将脉冲能量提升得更高。利用该方法,在RMS(均方值)谱宽保持0.4 nm以内的前提下,10 ps脉冲经标准单模光纤放大器后,能量可由0.2 nJ可提升到10 nJ以上。
皮秒脉冲 锁模光纤激光器 皮秒光纤放大器 重复频率 脉冲能量 非线性相移 piscosecond pulse mode-locked fiber laser picosecond pulse fiber amplifier repetition rate pulse energy nonlinear phase shift 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121005
作者单位
摘要
1 中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900
2 清华大学 精密仪器系 精密测试技术及仪器国家重点实验室,北京 100084
3 中国科学技术大学 国家同步辐射实验室,合肥 230029
4 苏州大学 光电科学与工程学院,江苏 苏州 215006
分析了基于锥面衍射的双光栅光谱合成系统的可行性,设计了激光入射角为Littrow角附近的双多层介质膜(MLD)光栅光谱合成系统,开展了两路合成实验。当入射极角等于自准直入射角,入射方位角为6°时,光栅衍射效率近似等于光束自准直入射时的衍射效率。基于锥面衍射原理,对中心波长为1050.24 nm和1064.33 nm的两束光纤激光子束进行合成,入射极角为43.99°,测得合成效率为92.9%,较基于非锥面衍射的双光栅光谱合成系统的合成效率提高了8.8%;测得合成光斑光束质量Mx2=1.204,My2=1.467,与基于非锥面衍射的双光栅光谱合成系统输出光斑光束质量基本一致。
锥面衍射 非锥面衍射 双MLD光栅 光谱合成 合成效率 conical diffraction non-conical diffraction dual-MLD gratings spectral beam combining combining efficiency 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121006
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
高功率强激光与物质相互作用蕴藏着丰富的非线性效应,激光聚变驱动器的光束具有高度相干性,它在光束传输过程中极大地凸显了这种效应,并不可避免地制约着激光功率的提升和激光能量的有效利用。回顾激光聚变驱动器的发展史,在提升激光输出能力的主线外,还存在一条与光束相干性做斗争的暗线贯穿其中。以激光与物质相互作用为牵引,从高功率强激光传输中非线性效应抑制和激光等离子体相互作用的抑制两方面回顾了激光聚变驱动器光束相干性的控制现状,并针对潜在需求,展望了未来高功率激光发展的创新技术。
高功率激光 光束相干性 激光聚变驱动器 强激光传输动力学 光束匀滑 high power laser beam coherence laser fusion driver dynamics of intense laser transmission beam smoothing 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121007
作者单位
摘要
1 中国科学院 理化技术研究所 中国科学院固体激光重点实验室,北京 100190;中国科学院大学,北京 100190
2 中国科学院 理化技术研究所 中国科学院固体激光重点实验室,北京 100190
对多种全固态激光中的光谱合成技术进行了探讨和研究,包括光纤激光、Yb:YAG板条激光和半导体激光。对于光纤激光,探讨了基于单个多层介质膜(MLD)光栅、一对MLD光栅、多个体布拉格光栅三种衍射光学元件的光谱合成技术中色散造成的光束质量退化问题,指出子束光谱线型的二阶矩全宽决定了光束质量的退化量,但所允许的光谱宽度又依赖于具体的技术选择途径。进而比较了三种光谱合成方案的优缺点。对于固体激光,实验演示了基于Yb:YAG晶体的板条激光实现光谱合成的原理可行性。通过设计一个基于MLD光栅的振荡器内的光谱合成装置,实现了7束子激光最高241 W的光谱合成输出,合成后光束质量β因子约4.1,表明大功率Yb:YAG板条激光具有通过光谱合束技术实现功率进一步提升的潜力。对于半导体激光,提出并设计了大模场外腔半导体激光+快轴光谱合成的技术。实验演示了9个1 mm宽LD芯片沿快轴方向的光谱合成,用β因子评价合成后的光束质量,在慢轴方向β≈6.3,在快轴方向β≈1.6,表明快轴光谱合成造成的光束质量退化是完全可控的。
光谱合成 光束质量 板条激光 半导体激光 光谱线形 Yb:YAG spectral beam combing beam quality slab laser Yb:YAG laser diode spectral lineshape 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121008
作者单位
摘要
中国工程物理研究院 应用电子学研究所,四川 绵阳 621900;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 621900
报道了高效紧凑室温Yb:YAG板条全固态激光研究进展。建立了室温Yb板条激光动力学模型,分析了泵浦激光通量和注入激光亮度与光光效率的关系,以及板条边缘效应抑制方法。实验获得了输出功率22.3 kW、光光效率36%和光束质量优于2.4倍衍射极限的激光输出,为更高功率的Yb板条激光关键技术研究及开发小型化、轻量化、实用化的高功率激光器奠定了基础。
激光技术 固体激光 板条激光 光束质量 laser technology solid state laser slab laser beam quality 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121009
作者单位
摘要
1 中国科学院 半导体研究所,光电子器件国家工程研究中心,北京 100083;中国科学院大学 材料科学与光电技术学院,北京 100049
2 中国科学院 半导体研究所,光电子器件国家工程研究中心,北京 100083
高功率半导体激光器是固体激光器和光纤激光器的主要泵浦源。激光泵浦源性能的大幅提升直接促进了固体激光器、光纤激光器等激光器的发展。主要介绍了8xx nm和9xx nm系列半导体激光泵浦源的最新研究进展,8xx nm单管输出功率已达18.8 W@95 μm,巴条输出功率已达1.8 kW(QCW),9xx nm单管输出功率已达35 W@100 μm,巴条输出功率已达1.98 kW(QCW)。谱宽<1 nm的窄谱宽半导体激光器输出功率可达14 W。展望了未来半导体激光器泵浦源的发展趋势。
高功率 半导体激光器 光纤激光器 巴条 激光泵浦源 high power semiconductor laser fiber laser bar laser pump source 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121010
作者单位
摘要
华北光电技术研究所 固体激光技术重点实验室,北京 100015
概述了中国电子科技集团公司第十一研究所(又称华北光电技术研究所,简称中国电科十一所)自1964年以来在固体激光技术领域的研究工作,前三十年,助力我国“两弹一星”事业,奠定激光增益晶体自主可控基石,此后的发展,激光材料研究逐步聚焦,投身产业发展,激光器件细分领域广泛涉足,激光应用重点突破。择要介绍了中国电科十一所完成的重点工程情况,重要的技术突破,开拓过的专业方向,现在的行业地位,探讨了中国电科十一所未来激光技术发展的可能方向。
固体激光技术 需求牵引 基础创新 solid-state laser technology demand pull blazing new trails 
强激光与粒子束
2020, 32(12): 121011