分享到:

光参量啁啾脉冲放大的增益稳定性研究

本论文对光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)输出的增益稳定性问题及其相关技术进行了深入研究,主要内容如下:1.综述了超短超强脉冲激光技术的进展,比较了钛宝石、钕玻璃啁啾脉冲放大(CPA)系统和OPCPA系统的各自特点。2.建立了用于OPCPA的理论计算模型,分析了OPCPA中的相位匹配理论,总结了BBO、LBO和KDP晶体光参量放大的增益特性。3.完成了光参量放大增益输出稳定性的理论分析和模拟计算,得出通过优化泵浦光和信号光强度,选择合适的晶体及晶体长度,使光参量放大工作在深度增益饱和状态,可以在很大程度上改善光参量放大输出稳定性的重要结论。4.提出和优化设计了多种改善OPCPA输出稳定性的方法:首先,提出利用周期极化晶体来实现前级光参量饱和放大,理论分析可以获得10~5以上的饱和放大增益和大于20%的能量转换效率;其次,针对光参量放大技术中泵浦光和信号光同步抖动将严重影响光参量放大的增益输出稳定性,设计了两种可能实现零延时同步的方  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

中国工程物理研究院
中国工程物理研究院

光参量啁啾脉冲放大系统关键技术研究

近年来发展起来的光参量啁啾脉冲放大(Optical Parametric Chirped Pulseamplification,简称OPCPA)技术,具有大增益带宽、高增益、介质长度小、热效应小、高脉冲对比度等优点,是实现更短脉宽、更高峰值功率激光脉冲输出的新技术。OPCPA系统的一个重要应用是取代高能拍瓦系统中的钛宝石再生高增益系统。为了从OPCPA高增益系统得到高输出稳定性和高光束质量的放大信号光,提出了以光参量放大器系统优化设计为基础,稳定且高光束质量的泵浦光为保证的解决思路。泵浦光通常是产生放大后再经倍频过程获得的,因而泵浦光的产生、放大、倍频过程都将影响泵浦光特性,需对各个环节进行研究优化。另外,OPCPA高增益系统输出信号光将作为后续放大系统的种子光源,为了抑制后面放大过程中的增益窄化效应,种子光源还必须进行频谱整形。所以本论文主要致力于光参量放大器系统设计技术、与信号光精确同步的泵浦光产生和放大技术、泵浦光稳定倍频...  (本文共218页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安电子科技大学
西安电子科技大学

光学参量啁啾脉冲放大技术的研究

自1992年提出光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术以来,由于其具有高的单通增益,低的热效应影响,高的信噪比,低的B积分,宽的增益带宽,且在放大过程中克服了增益带宽窄化现象,故光参量啁啾脉冲技术已经广泛地应用到超强,超短激光脉冲产生技术中,同时也成为TW以及PW系统的一个好的前端源。本文的主要研究工作和创新有以下几个方面:1.理论研究了光参量放大的物理过程,重点对光参量放大过程中的耦合波方程、相位匹配方式、增益带宽等问题进行了理论分析,给出了相关的参数设计的理论计算公式。2.理论探讨了在抽运光为宽带的情况下的一种新颖的基于预啁啾控制的超宽带光参量放大技术,提出了对输入脉冲进行预啁啾控制新方法,使信号光的不同光谱分量和抽运光的相应光谱分量分别满足相位匹配条件,从而极大地扩展了相位匹配带宽。3.提出采用在抽运光脉冲所定义的时间窗口中,在有效非线性系数最大的平面内,信号光被同一抽运光两次放大的双通放大技术,并把该技术运用到了低重复了以...  (本文共124页) 本文目录 | 阅读全文>>

《强激光与粒子束》2006年04期
强激光与粒子束

光参量啁啾脉冲放大中时间同步抖动对增益稳定性的影响

在考虑了光参量啁啾脉冲放大中的脉冲波形、相位失配和时间同步抖动情况下,给出了计算光参量啁啾脉冲放大增益特性更为完善的三波耦合理论模型。并在1 ns的时间同步抖动情况下,对比分析了光参量放大在小信号放大及饱和放大时的增益稳...  (本文共4页) 阅读全文>>

四川大学
四川大学

采用OPCPA技术提高高功率飞秒激光对比度研究

对比度是高强度飞秒激光的重要参数之一,它是限制高强度飞秒激光在强场物理、聚变能和高次谐波产生等领域进一步应用的瓶颈。光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术结合了光参量放大(OPA)技术和啁啾脉冲放大(CPA)技术的优点,具有极高的增益系数、很宽的增益带宽、弱的热效应、高的转换效率和增益的时间选择性强等特点。采用该技术能获得高强度高对比度飞秒激光输出,但还有很多的关键技术问题需要突破。目前,采用OPCPA技术代替再生放大器是获得高对比度、高强度飞秒激光的较优选择。研究这类激光系统的对比度有很重要的现实意义。本文分析了三阶非线性克尔效应和色散对飞秒激光的时空特性和对比度的影响。研究了运行在大增益区的OPCPA激光器的性能,分析了同步抖动对OPCPA输出飞秒脉冲的影响,以及采用长脉冲泵浦(比信号光脉冲长)的方式对输出飞秒脉冲特性的影响,在此基础上,就光直接同步方式中的关键技术——泵浦光成形技术进行了详细的理论研究,提出了采用多个超短脉冲...  (本文共119页) 本文目录 | 阅读全文>>

天津大学
天津大学

宽带光参量啁啾脉冲放大的研究

诞生于上世纪九十年代初期的光参量啁啾脉冲放大技术,因其在超短脉冲激光放大方面的独特优势,一经提出便引起了广泛的关注。单程增益高、信噪比高、热效应影响较小、获得光束质量高等众多优点使光参量啁啾脉冲放大技术成为获得超强超短脉冲激光的重要途径之一。光参量啁啾脉冲放大器要支持脉宽极短的脉冲激光的放大,在频域上要求光参量放大必须能提供相应的增益带宽。在本论文中,我们建立了适当的数学模型,对非理想单色光、具有发散角的非平面波泵浦下的光参量啁啾脉冲放大系统进行了数值模拟,考察了泵浦光的发散角、非单色性、角色散等因素对光参量放大增益大小及带宽的影响。分析各种不同条件下的影响结果,我们还提出了改善光参量啁啾脉冲放大系统的增益带宽的实际方法和建议,为实现支持更窄脉冲、更宽光谱的参量放大提供理论上的指导。具体内容及创新点如下:一.回顾了光参量放大(OPA)以及光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)技术的基本理论、优点以及发展现状。二.深入研究了几种宽带相位...  (本文共63页) 本文目录 | 阅读全文>>