PKU-SCAF驱动激光系统

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北京大学目前在建的PKU-SCAF是一个基于射频超导加速器的实验研究平台,该平台具备提供高平均流强和高平均功率束流的能力。PKU-SCAF将采用北京大学自主研发的DC-SC光阴极注入器,从而实现全超导加速系统。DC-SC的高平均流强光阴极电子枪对驱动激光系统的要求为:短波长、窄脉冲、高平均功率、高稳定性和高同步精度。本文介绍了PKU-SCAF驱动激光系统的研究及实验结果。该驱动激光系统的主机为瑞士Time-Bandwidth公司的GE-100-XHP型激光器,是采用可饱和吸收镜技术的被动锁模激光器,其工作晶体为Nd:YVO4,输出波长为1064nm,脉冲重复频率为81.25MHz,平均功率10W。该驱动激光系统配套的CLX-1100同步控制器可以将激光脉冲与射频参考信号严格锁定,时间抖动不大于300fs。根据使用要求研制了高效的激光倍频器,获得了大于1W的266nm紫外激光。同时,激光到光阴极的传输设计中,采用了傅立叶光学技术,成功的将经过两次倍频的激光光束投射到光阴极表面,光斑形状良好、大小可调,为注入器载束实验研究提供了保障。完成了激光脉冲空间整形的理论研究和计算机模拟,提出适用于不同情况的多种实现方案。由该激光系统驱动的光阴极电子枪提供的电子束流,为注入器物理与关键技术研究提供了有力的保障。
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