紫外高强度激光平滑度的测量与分析

来源 :第七届全国激光科学技术青年技术交流会 | 被引量 : 0次 | 上传用户:zqnihao920
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在"天光"一号激光器上开展状态方程研究过程中,对光束平滑度的评估成为评价激光光束品质的重要环节.针对"天光"一号激光器为紫外248nm、气体高功率激光器等特点,作者提出了评估KrF准分子高强度激光平滑度的若干参数,并对近场和远场光束的计算截面边界条件进行了界定.
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本文用三维非线性理论的方法,对高功率同轴波导Ubitron放大器进行了研究.本装置采用环形相对论电子注与同轴波导的TE模相互作用.通过数值模拟,在Ku波段得到了2.4MW的功率输出,其效率为11﹪,带宽为32﹪.同时数值计算结果还表明:电子注的自场导致饱和功率减少,频带变窄,增益下降.因此在具体设计该器件时应考虑电子注自场的影响.本文还就如何提高器件工作效率提出了具体的措施.
波导中模数的测量是非常重要的问题,而波数谱分析仪具有识别精度高,不受系统中模式数目限制,可以在线测量等优点而受到高功率微波研究者的重视.波数谱分析仪的理论基础是由波导壁上的小孔阵辐射的主瓣方向角与波导内传播模式存在一定的关系,据此即可通过对辐射角的测定来进行模式识别.本文对等间距不同孔径分布的小孔阵列辐射方向图进行了分析,并进行了数值模拟计算,结果对波数谱仪的设计具有指导作用.
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磁开关压缩脉冲过程中,磁芯磁参数需历经非饱和与饱和两个阶段,磁滞回线变化经历半个周期,通过测量这一变化过程中的通过磁开关绕组的电流和磁通量变化率,可以计算出磁芯的磁滞回线,确定饱和磁通密度、剩磁等动态参数.文中讨论了基于上述思想测量磁芯动态参数的原理,给出了测试装置的电路原理和电路元件参数的选择方法,以及实验结果.结果表明,这种磁芯动态参数测试方法是可信的.
同轴型虚阴极振荡器是一种较有发展潜力和研究价值的虚阴极振荡器,本文对我所近期同轴型虚阴极振荡器实验的结果进行了介绍.实验结果表明,在不带有阳极反射板的同轴虚阴极振荡器中,产生微波的主模为TE模,主频明显、稳定;在二极管电压300kV,电流18kA条件下,获得了功率约为200MW的高功率微波脉冲,效率约为3.6﹪,工作频率为2.7GHz.
利用脉宽为1.2ps,功率密度约为10W/cm,中心波长为785nm的啁啾脉冲激光聚焦作用于500nm厚的铝膜表面,在其中激发一强冲击波.利用从主脉冲分出的一小部分啁啾脉冲激光构成Michelson干涉仪对冲击波到达靶背面时的卸载速度进行同步诊断.泵浦光、探测光之间的时间测试精度优于100fs,因而可以准确测量冲击波通过500nm靶厚铝膜的平均速度.冲击波卸载速度的精确测量得益于啁啾脉冲的超快时间
利用后向的受激拉曼散射对脉冲的压缩特性获得亚纳秒的紫外强激光脉冲.从天光Ⅰ号输出的一路约10焦耳KrF准分子激光通过聚焦泵浦0.5MPa甲烷气体获得能量最高为1.7焦耳的激光输出.利用带宽1.5GHz的示波器测量输出激光脉宽为640ps,相当于34倍的压缩率.
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