高功率固体激光装置的发展与工程科学问题

在激光聚变需求牵引下,高功率固体激光技术走过了30多年的发展历程。在世界范围内,美、日、法、中、英、俄等国先后建造了20多台大型装置,输出能量初期仅百焦耳级,后来增大到数万焦耳,固体激光技术得到长足发展。近几年来,几个大国都在建造巨型激光装置,如美国和法国正分别建造国家点火装置NIF和兆焦耳激光器LMJ,我国在研制神光-Ⅲ激光装置,俄国也在计划建造Iskra-6激光装置。这一代激光装置的研制不但在科学技术上提出了许多新需求,从而把激光科学技术发展推向新的历史阶段,而且就其规模、投入、周期和风险而言,是前所未有的大光学科学工程。从工程科学的角度去研究如何才能建造出性能优良和效费比高的巨型激光装置是需要回答的具有挑战性的新课题。     

X(2)级联过程产生能量无损耗的高量值五阶非线性相移

针对二阶非线性X(2)级联产生等效五阶非线性的过程, 研究发现基频光感应到的级联五阶非线性相移会随着其在整个过程中所遭受到的能量损耗的加剧而增大. 与材料固有非线性所产生的多光子吸收效应有着本质的区别, 该级联非线性过程中所形成的基频光能量损耗是可控的. 在数值模拟计算的基础上, 提出了在级联五阶非线性过程之后引入倍频光与基频光相互作用的差频过程, 最终实现了基频光在感应到大的级联五阶非线性相移的同时无能量损耗效应.     

惯性约束聚变能源与激光驱动器

聚变能源是一种“干净的”几乎取之不尽的能源。研究进展表明,有希望在２１世纪中叶实现商业发电。惯性约束聚变则是实现聚变能源的主要途径之一。８０年代末,美国用地下核爆的辐射能量成功地驱动惯性约束聚变,证实了这一技术路线在科学上的可行性。９０年代以来,一些...     

变截面铁氧体柱中导波传播的耦合波理论

微波技术中经常应用着法拉第旋转器件。它的最普通形式是一段圆柱形波导,其中放有一根纵向磁化的铁氧体柱;为了减小反射,铁氧体柱两端制成截面渐变的锥形。据作者所知,对这种变截面的铁氧体柱,文献中还未曾发表过任何完整的理论分析文章。在本文中,作者尝试用耦合波理论来处理这个复杂的电磁波传播问题。利用正交函数展开的方法首先导出了一组适用于部分填充旋磁媒质波导的普遍耦合波方程。然后研究了在纵向磁化的具有变截面过渡段的铁氧体柱中导波的法拉第旋转。考虑H_(11)偶波和奇波,利用缓变系数法‘数学学报,11,238(1961)’导出了下列的普遍公式:     

连续波注入的1 μm波段飞秒光学参量放大器

提出了一种连续波注入的飞秒光学参量放大方案. 该方案兼顾了低抽运阈值和具有一定直接调谐能力的优点, 可获得与常规的脉冲式注入方案相当的转换效率, 种子光源与抽运光源真正独立无关. 在1 μm波段获得了最大单脉冲能量为30 mJ, 脉冲宽度小于250 fs.     

高透过率LiF:F_2~-晶体调Q Nd:YAG激光器的输出特性

实验上研究了高透过率下LiF:F_2~-色心晶体调Q Nd:YAG激光器的单脉冲工作区和输出特性。结果表明,高透过率下单脉冲区显著变小,调Q脉冲的脉宽变宽,双纵模调制几率显著增加。实验证实LiF:F_2~-晶体不适用于被动锁模。