光參量啁啾脈沖放大的增益穩(wěn)定性研究.pdf

1、本論文對光參量啁啾脈沖放大(OPCPA)輸出的增益穩(wěn)定性問題及其相關技術進行了深入研究，主要內容如下：1.綜述了超短超強脈沖激光技術的進展，比較了鈦寶石、釹玻璃啁啾脈沖放大(CPA)系統(tǒng)和OPCPA系統(tǒng)的各自特點。 2.建立了用于OPCPA的理論計算模型，分析了OPCPA中的相位匹配理論，總結了BBO、LBO和KDP晶體光參量放大的增益特性。 3.完成了光參量放大增益輸出穩(wěn)定性的理論分析和模擬計算，得出通過優(yōu)化泵浦光和信

2、號光強度，選擇合適的晶體及晶體長度，使光參量放大工作在深度增益飽和狀態(tài)，可以在很大程度上改善光參量放大輸出穩(wěn)定性的重要結論。 4.提出和優(yōu)化設計了多種改善OPCPA輸出穩(wěn)定性的方法：首先，提出利用周期極化晶體來實現(xiàn)前級光參量飽和放大，理論分析可以獲得105以上的飽和放大增益和大于20％的能量轉換效率；其次，針對光參量放大技術中泵浦光和信號光同步抖動將嚴重影響光參量放大的增益輸出穩(wěn)定性，設計了兩種可能實現(xiàn)零延時同步的方法；最后，針

3、對泵浦光強度不穩(wěn)定也是影響參量放大增益穩(wěn)定性的一個主要因素，設計了一種利用參量放大技術整型泵浦光的新方法，并利用該技術結合SILEX-1裝置前端進行了優(yōu)化設計，模擬計算表明信號光經光參量放大后輸出脈沖峰值抖動可控制在3％范圍內。 5.設計了基于超連續(xù)譜注入產生及放大1053nm寬帶飛秒脈沖光的光參量放大實驗方案，該技術不僅克服了1053nm在前端小能量放大時的增益窄化現(xiàn)象，而且可以提供極高飛秒量級的脈沖對比度，實現(xiàn)了寬帶800n