光參量啁啾脈沖放大的增益穩(wěn)定性研究.pdf

1、本論文對(duì)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(guān)技術(shù)進(jìn)行了深入研究，主要內(nèi)容如下：1.綜述了超短超強(qiáng)脈沖激光技術(shù)的進(jìn)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(diǎn)。 2.建立了用于OPCPA的理論計(jì)算模型，分析了OPCPA中的相位匹配理論，總結(jié)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(jì)算，得出通過優(yōu)化泵浦光和信

2、號(hào)光強(qiáng)度，選擇合適的晶體及晶體長(zhǎng)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(jié)論。 4.提出和優(yōu)化設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)前級(jí)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(zhuǎn)換效率；其次，針對(duì)光參量放大技術(shù)中泵浦光和信號(hào)光同步抖動(dòng)將嚴(yán)重影響光參量放大的增益輸出穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)了兩種可能實(shí)現(xiàn)零延時(shí)同步的方法；最后，針

3、對(duì)泵浦光強(qiáng)度不穩(wěn)定也是影響參量放大增益穩(wěn)定性的一個(gè)主要因素，設(shè)計(jì)了一種利用參量放大技術(shù)整型泵浦光的新方法，并利用該技術(shù)結(jié)合SILEX-1裝置前端進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，模擬計(jì)算表明信號(hào)光經(jīng)光參量放大后輸出脈沖峰值抖動(dòng)可控制在3％范圍內(nèi)。 5.設(shè)計(jì)了基于超連續(xù)譜注入產(chǎn)生及放大1053nm寬帶飛秒脈沖光的光參量放大實(shí)驗(yàn)方案，該技術(shù)不僅克服了1053nm在前端小能量放大時(shí)的增益窄化現(xiàn)象，而且可以提供極高飛秒量級(jí)的脈沖對(duì)比度，實(shí)現(xiàn)了寬帶800n