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超短超强光脉冲的产生是实现“快点火”方案的必要条件,而光参量啁啾脉冲放大技术正是产生超短超强光脉冲的关键技术环节。作为钛宝石再生放大技术的替代方案,光参量啁啾脉冲放大技术由于具有增益高、带宽宽、热效应影响小、信噪比高等的优点,被广泛应用于超短超强光脉冲的研究领域。虽然有关该领域的文献很多,但对于如何提高高增益条件下OPCPA系统输出稳定性的相关报道与系统讨论却很少,通常只是笼统要求信号光与抽运光需要有高的稳定性,并要求两者之间时间同步精度越高越好。
本毕业论文的工作主要围绕如何获得高增益高稳定的光参量啁啾脉冲放大这一目标展开,在光参量脉冲放大理论的基础上,提出了获得稳定输出的技术方案,并初步在实验中得到验证与实现。概括起来,本文主要创新点在以下几个方面
1、实现了抽运光源高稳定的超高斯脉冲输出,主要包括两个技术方案。
(a)首次利用液晶空间光调制器,实现了计算机实时控制下的特殊脉冲整形输出,整形后得到的超高斯脉冲再经过放大与倍频,可获得稳定的高阶高斯抽运光源;(b)首次提出倍频过程中存在“稳定区”,提出了通过增大倍频晶体有效作用长度,以实现倍频超高斯脉冲抽运光的高稳定、高转换效率的输出的方案,在实验中得到证实。
2、首次提出实现高稳定、高增益光参量啁啾脉冲输出的放大+稳定两级结构设计方案,实验中基本验证了这一思路。
3、提出了在光参量啁啾脉冲放大实验中安全快速调整晶体方位角度的方法;实现了放大增益(107~108),脉冲峰峰起伏±10%之内的啁啾脉冲放大,并有望在改进后输出稳定性达到脉冲峰峰起伏±5%。联机后放大输出约5J(放大倍数约1012),光束质量优良。