高功率釹玻璃雷射系統的寬帶三倍頻技術

2021-01-17 OFweek維科網

　　二、對於中等寬帶的釹玻璃雷射脈衝(-1.2 nm,通過對脈衝進行時間相位調製獲得)的三倍頻、雙和頻晶體級聯的方案雖然在效率上基本可以達到實用的標準，但並沒有從根本上消除群速度失配的影響；導致輸入時間相位調製的基頻光其產生的三倍頻脈衝頂部會出現較強振蕩。利用釹玻璃雷射在KD*P晶體Ⅱ類和頻過程中兩個群速度失配值差別較大的特性，在和頻過程中引入窄線寬的釹玻璃雷射脈衝可以大大減緩群速度失配值的限制。從而可以很好地抑制基頻光的相位調製向三倍頻脈衝強度調製的轉移，改善了輸出脈衝形狀的均勻性及對稱性。

　　三、針對目前高能釹玻璃雷射裝置能達到的最大帶寬-5 nm，採用窄線寬雷射脈衝來推動其納秒級(109s)啁啾脈衝的三倍頻轉換。結合目前使用成熟的雙和頻晶體級聯技術，理論上轉換三倍頻效率可達80% 。對生成的寬帶紫外啁啾脈衝進行壓縮，可得到功率為拍瓦(1015 W)量級的亞皮秒(1012 s)超強紫外脈衝，為強場物理的研究提供新的手段。產生的紫外雷射的一部分能量來自窄線寬雷射，所以其拍瓦脈衝的能量比釹玻璃拍瓦脈衝的能量更高。再加上它有著更短的脈衝，其峰值功率將比現有的釹玻璃拍瓦脈衝提高約2.5倍。

　　四、分析了組合雷射工作模式下三倍頻轉換中輸入脈衝光強的變動及晶體失諧對轉換效率的影響。研究發現採用兩塊級聯的倍頻晶體可提高諧波轉換效率的動態範圍，同時還大幅度降低晶體失諧對效率的影響。
 

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