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  • 高峰值功率激光技术之啁啾脉冲放大技术

    作者:14级 付建华 来源:长春理工光学测量 时间:2017-11-30 11:45 阅读:2978 [投稿]
    CPA技术的产生,是源自对更高激光脉冲峰值功率的不断追求。峰值功率的提高受激光增益介质损伤阈值的限制,为了突破109 W瓶颈,人们寻求损伤阈值更高的增益介质,然而效果均不理想,激光峰值功率始终徘徊在1012 W量级。

    产生

    CPA技术的产生,是源自对更高激光脉冲峰值功率的不断追求。峰值功率的提高受激光增益介质损伤阈值的限制,为了突破109 W瓶颈,人们寻求损伤阈值更高的增益介质,然而效果均不理想,激光峰值功率始终徘徊在1012 W量级。1985年,Rochester大学的Gerard Mourou与Donna Strickland将雷达中的CPA概念引入到激光领域,改变了这一现状,为脉冲峰值功率的进一步提高奠定了基础。


    原理图1

    啁啾脉冲放大系统原理图1(注:初始光脉冲进过光栅对1的色散作用被展宽,峰值功率大大减小,随后进过增益介质的正常放大,放大后的脉冲经过与之前光栅色散极性相反的光栅对2得到压缩,最终输出高峰值功率的目标光脉冲)

    原理

    首先,利用展宽器(例如衍射光栅、棱镜等色散器件)在初始脉冲进入增益介质之前将其展宽:脉冲中低频成分走的路径要比高频成分要短(正啁啾),脉冲在时间上被拉宽,峰值功率得到降低。展宽器的色散量越大,脉冲被拉宽的程度越高,峰值功率降低越多;

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