【摘 要】
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目前我们正从事近衍射极限光束的高能量飞秒激光系统的设计及其性能研究.本系统设计指标为在10Hz重复速率下脉冲功率达到5TW,可应用于超强领域的物理实验研究.我们在传统的啁啾脉冲放大系统基础上加以改进,对应用啁啾脉冲放大技术的5TW/40fs超快激光系统中的空间滤波、热透镜效应等关键问题的解决方案进行改进,以便减小在放大阶段所带来的增益变窄、增益转移和热聚焦等有害现象,减小了由于多通放大过程所带来的
【机 构】
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华东师范大学光谱学与波谱学教育部重点实验室,物理系,200062
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目前我们正从事近衍射极限光束的高能量飞秒激光系统的设计及其性能研究.本系统设计指标为在10Hz重复速率下脉冲功率达到5TW,可应用于超强领域的物理实验研究.我们在传统的啁啾脉冲放大系统基础上加以改进,对应用啁啾脉冲放大技术的5TW/40fs超快激光系统中的空间滤波、热透镜效应等关键问题的解决方案进行改进,以便减小在放大阶段所带来的增益变窄、增益转移和热聚焦等有害现象,减小了由于多通放大过程所带来的能量的损失.
其他文献
高功率飞秒激光脉冲的腔外压缩是获得阿秒脉冲驱动源的必要手段.我们实验研究了飞秒脉冲经过单个和级联的块状材料后的频谱展宽和色散补偿压缩现象.能量为0.3mJ,脉宽50fs的激光脉冲经过聚焦后入射到置于焦点前后的两块BK7玻璃片上,由于飞秒脉冲在玻璃材料里的非线性作用,出射光谱展宽到接近50nm.经过棱镜对的色散补偿装置后,输出脉冲的为19fs,能量为0.11mJ,并且具有很好的时域包络.
强飞秒激光驱动的原子的高次谐波过程可以产生单个的阿秒脉冲或者包含有两个或多个脉冲的阿秒序列,这依赖于驱动激光的脉冲宽度和载波相位。虽然阿秒脉冲光谱中包含有脉冲个数的信息,但要想确定阿秒序列中脉冲的个数还需要更多的证明。当前用于测量阿秒脉冲宽度的方法大多基于基频光辅助原子的XUV光电离。本文中,我们采用由高强度的近红外激光和其倍频光组成的双色激光场作为XUV光电离过程的辅助激光。数值模拟结果表明双色
利用X射线二极管(XRD),实验上测量了毛细管放电激励下类氖氩46.9nm软X光激光的尖峰信号。改变主脉冲电流的上升沿,我们观察了上升沿对激光尖峰信号的影响。我们定义主脉冲放电电流起始点到激光尖峰出现的时间间隔为激光产生时间。实验结果表明,激光产生时间约为40ns并且不随上升沿的减小而减小。当气压为12Pa时激光尖峰产生于背景光的峰值附近,根据理论,激光尖峰产生于等离子体箍缩的停滞阶段,该时刻对保
利用多阶拉盖尔-高斯光束叠加的方法,研究了聚焦平项高斯光束的电磁场分布,并利用这一模型研究了焦斑附近激光场的相速度分布,以及入射到焦斑附近相对论电子的动力学行为。结果表明,与基模高斯光束情况类似,在聚焦平顶高斯光束中依然存在着低相速区,并且依然存在着俘获加速机制(CAS),电子可以通过这种机制获得有效的加速。
本文研究了在紧聚焦的超强激光束中,电子加速对于初始时刻的光场相位依赖问题。发现在这种加速模型里,电子加速对于初始相位呈现出很场强的依赖性,随着初始相位的变化。加速效果呈以T/2为周期的周期性变化,T是光场周期。数值模拟发现,应用10 PW的超强激光束,电子可以被加速到高达1.4GeV。我们给出了应用这种模型加速的最佳参数,另外,这种模型可以避开电子在激光场中的提取问题.
非相对论激光激发受激Raman散射,等离子体密度必须低于0.25nc(nc为临界密度),后向散射模式占主导地位。相对论性激光可以在中等密度等离子体中(密度n满足nc＞n＞0.25nc)中激发受激Raman散射,此时前向受激Raman散射和后向受激Raman散射融合在一起,电子主要由受激Raman散射激发的静电波加速。在密度低于0.1nc的稀薄等离子中,相对论性激光主要激发侧向受激Raman散射,电
本文讨论了在真空中经超强圆极化激光脉冲实现CAS机制的电子动力学行为.与相同情况下线极化场中的情形作比较,我们发现,首先,更加广阔的加速通道导致更为优越的加速效率；其次,随着激光场强度的增加,电子最大出射能量的增长趋势会相对缓慢。圆极化场中实现电子的CAS加速,在适当的初始条件下,仍然是一种十分有前景的实验领域.
本文设计并发展了基于三平板干涉的双环路波前剪切干涉测量装置,并应用于测量本实验室CPA激光系统各级放大器和压缩器输出的光束质量,测量结果与哈特曼方法进行了比较测量,得到了很多有意义的一致性结果。
对超短高强度激光脉冲与氢团簇相互作用进行了研究。氢团簇由低温冷却下的高压氢气经锥形超声喷嘴向真空喷射产生；激光脉冲的中心波长790nm,脉冲宽度60fs,聚焦后的激光功率密度为～1016W/cm2。实验测量了氢气喷流对飞秒强激光脉冲的吸收,结果显示,在室温时,氢气分子喷流对激光能量的吸收效率较低,只有在低温下氢团簇形成后,气体喷流才对激光能量有很强的吸收。利用时间飞行谱,我们测量了飞秒强激光照射下
本文介绍了超快脉冲激光系统中展宽器与压缩器的结构,通过分析其特点并进行比较,设计了我们正在研制的5TW/40fs超快脉冲系统的展宽器和压缩器.该展宽器和压缩器能较好的完成对谱宽为100nm的种子光的展宽和压缩.