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宽频带超短脉冲激光放大研究

黄小军  
【摘要】: 本文对宽频带超短脉冲放大进行了理论分析和实验研究,主要内容如下: 1.回顾了超短脉冲产生及放大的发展历程,简要介绍了CPA技术的最新 发展动向。 2.对再生放大和多程放大进行了理论分析及数值模拟,给出了输入脉冲及 输出脉冲参数之间的重要关系;讨论了增益、放大通道数及脉冲能流之间的关 系,对再生放大及多程放大的实验研究有重要的指导意义。 3.借助啁啾脉冲在增益介质中的传输放大的理论模型,对超短脉冲在放大 过程中出现的增益窄化、自相位调制和增益饱和效应进行了理论和数值研究, 并对如何控制这些效应作了分析和讨论。 4.进行了钛宝石CPA系统的再生放大器和多程放大器的实验研究,总增 益大于10~7,输出的脉冲能量达20mJ,放大能量转换效率达20%;同时给出了 一种新型再生腔的光电动态调试方法。 5.进行了高增益钕玻璃再生放大器及预放大器的实验研究,为高能超短脉 冲玻璃激光装置提供了一个有用的前端系统,该前端系统的输出能量达 10~20mJ,增益超过10~7。并对与钕玻璃激光系统相关的几个重要问题进行了研 究和讨论。 6.数值模拟了非线性三波耦合波方程,对光参量放大的物理图象有了全面 了解。数值模拟表明,利用现有的非线性晶体及常规的泵浦源,通过啁啾脉冲 的光参量放大,可以获得高能量的超短脉冲。该工作对发展和研究新型超短超 强激光装置具有重要意义。


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