高能钕玻璃激光系统前端及增益特性实验研究

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1、中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文密级：培养单位：2013年05月ByJingLiuADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofScienceShanghaiInstituteofOpticsandFineMechanicsChineseAcademyofS

2、ciencesMay，2013中国科学院上海光学精密机械研究所硕士学位论文2013年05月独创性声明本人声明所呈的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中国科学院上海光学精密机械研究所或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究工作所做的任何贡献，均己在论文中做了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名；型晶签字日期：如I奔o‘月口石日学位论文版权使用授权书本学位

3、论文作者完全了解中国科学院上海光学精密机械研究所有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子文件，允许论文被查阅和借阅。本人授权中国科学院上海光学精密机械研究所可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：割晶签字日期：知13年。汨06日指导教师签名：旌稚签字日期：细f；年D‘月o‘日学位论文作者毕业去向：望些工匪工作单位：』篷益．旭匦电话：』塑!I!三里

4、生旦通信地址：上蛔襄盈区疽西睦圣红星邮编：丝l显垒望．电子邮件地址：——唾p手翻盟垒“玉丘嗵—一中国科学院上海光学精密机械研究所研究生毕业论文／2013年高能钕玻璃激光系统前端及增益特性实验研究刘晶导师：施翔春研究员摘要能源危机是目前人类社会实现可持续发展道路上需要解决的问题之一。利用可控激光核聚变产生取之不尽的清洁能源成为解决能源危机的重要途径之一。在激光驱动装置建设的浪潮下，基于传统透射构型钕玻璃激光驱动装置的经验，我们拟探究一种新型的激活反射镜式钕玻璃放大器构型，通过提高能量抽取效率，达到减小大口径钕玻

5、璃用量，降低激光驱动装置单路建造成本。基于课题背景本论文围绕新构型高能钕玻璃激光系统做了如下工作：(1)调研了目前国内外高能钕玻璃激光驱动系统的发展现状和激活反射镜式构型在激光领域中的应用；阐述了课题的研究意义。(2)介绍了再生放大系统的工作过程和基本特性；理论分析了激光脉冲放大过程中的能量变化和时域脉冲畸变；总结概括了脉冲放大过程中的增益受限因素以及再生放大腔的设计要求。(3)设计并搭建了一台Nd：YLF再生放大器。利用KTP晶体对1053nm连续光进行削波，得到能量～0．3nJ的种子激光脉冲。利用再生放大

6、器对种子脉冲进行放大，输出脉冲能量7．19mJ，总增益达10。7以上，输出激光脉冲能量稳定性(连续工作1h)RMS值1％，PV值4．7％。(4)搭建了一套大口径激活反射镜式高能钕玻璃激光放大器实验装置。实验探测了钕玻璃激光系统的增益特性。得到了该构型下钕玻璃激光系统的可靠实验数据，注入氙灯能量334KJ，小信号增益系数达0．0371cm-I,对应储能效率1．94％。在现有能源条件下，优化能源配置，增大泵浦能量后进一步进行了实验探究。实验探究了不同掺杂浓度(2．2吼．％和3．5wt．％)钕玻璃激光系统在新构型下

7、的增高能钕玻璃激光系统前端及增益特性实验研究／刘晶益特性。掌握了该构型下的可靠实验数据，为建立此构型下理论模型提供了依据；丰富了工程建设经验，减小了后期工程建设中的技术风险。关键词：激活反射镜，钕玻璃，再生放大，Nd·YLF晶体II中国科学院上海光学精密机械研究所研究生毕业论文／2013年ExperimentResearchonFront—endandGainCharacteristicofHigh--energyNd：glassLaserSystemJingLiuDirectedby：Prof．Xiangc

8、hunShiAbstractEnergycrisisisoneoftheproblemsthatneedtobesolvedintheroadsofthehumansocietysustainabledevelopment．Itisoneoftheimportantwaystosolvetheproblemofenergycrisisthatmakinguseofcontrolledlasernuc