短翼仿渐开线型抽运反射器的优化设计与实验验证.pdf

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1、第41卷第9期中国激光VoL41，No．92014年9月CHINESEJOURNALOFLASERSSeptember，2014短翼仿渐开线型抽运反射器的优化设计与实验验证马明施翔春李磊杨中国王建磊程小劲刘晶陈汝风／中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室，上海201800、＼中国科学院大学，北京100049／摘要设计了基于激活反射式钕玻璃激光放大器的抽运反射结构。反射式钕玻璃激光放大器的抽运结构与传统透射型阵列式片状放大器(MSA)不同，为提高氙灯背向抽运光的利用效率，抽运反射罩的排

2、布与面型需要与结构形式匹配的优化设计。针对反射式钕玻璃激光放大器的独特结构形式，通过Matlab模拟仿真，提出了一种新型短翼仿渐开线型反射罩面型。用光学仿真软件TracePro进行配光追迹，得到了新型抽运反射罩的模拟传输效率，比平板反射器的模拟结果高17．58。通过氙灯抽运的全尺寸反射式钕玻璃激光放大器实验装置，对优化结果进行了验证，实际效率提高约15．19。关键词激光器；放大器；光线追迹；渐开线；反射罩中图分类号TN248文献标识码Adoi：10．3788／CJL201441．0902008Optimizatio

3、nandExperimentsofShortWingInvoluteReflectorMaMing，ShiXiangchunLiLeiYangZhongguoWangJianleiChengXiaojinLiuJingChenRufengfKeyLaboratoryofAllSolid—StateLaserandAppliedTechniques，ShanghaiInstituteofOpticsand]IFineMechanics，ineseAcademyofSciences，Shanghai201800，ina

4、ll。UniversityofChineseAcademyofSciences，Bering100049，ChinaJAbstractAtypeofpumpreflectorforlargeapertureactivemirrorslabamplifierisdesigned．Theamplifierisdifferentfromtheconventionalmulti-segment-amplifier(MSA)．Thereflectorshouldbespeciallydesignedtoimprovethee

5、fficiencyofthepumpXe—lights．Fortheuniquestructure，thetheoreticaloptimizedcurvefunctioniscalculatedbyMatlab．TraceProisusedtosimulatethedesignedreflectorbasedontheoptimizedfunction，andgetthetheoreticalefficiencyofthereflector．Comparedtotheflatreflector。theeffici

6、encyis17．58％higher．A1：1experimentisdesignedandusedtotesttheperformanceofthereflector．whoseefficiencyis15．19％higherthantheflatone．Keywordslasers；laseramplifier；ray—tracing；involute；reflectorOCIScodes140．3280：140．3460：140．35381引言面型，其理论效率为100]。在用于惯性约束聚变的高能量钕玻璃激光驱

7、动反射式钕玻璃激光放大器与传统透射型阵列式片器中，主放大器大都采用了氙灯抽运结构形式[1]。状放大器(MSA)有一定的结构差异，在抽运结构上主传统的透射型阵列式片状放大器(MSA)采用了多要表现为抽运源为单边布置，即反射式片状放大器的抽运能量主要来源于单侧抽运[5]。在给定的结构空间种反射器面型方案，如双渐开线型、圆柱形截面型、瓦楞板型、平板型以及漫反射平板型等]。研究下，抽运源数量的增加，将导致氙灯的抽运光束之间较强的遮挡与吸收，从而降低了抽运效率。为了达到最结果表明，完整的渐开线形式是效率最高的反射器收稿日期：

8、2014—03—21；收到修改稿日期：2014—04—17作者简介：马明(1989一)，男，硕士研究生，主要从事高功率固体激光技术方面的研究。E—mail：mam07@foxmail．COrn导师简介：施翔春(1969)，男，博士，研究员，主要从事高功率固体激光技术方面的研究。E—mail：shixc@siom．ac．cn(通信联系人)0902008—1己}