飞秒激光啁啾脉冲放大中压缩光栅的等离子体清洗

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1、第３９卷第４期中国激光Ｖｏｌ．３９，Ｎｏ．４２０１２年４月犆犎犐犖犈犛犈犑犗犝犚犖犃犔犗犉犔犃犛犈犚犛犃狆狉犻犾，２０１２飞秒激光啁啾脉冲放大中压缩光栅的等离子体清洗葛绪雷１，２１１１１１滕浩郑轶马景龙张伟毛婧一陈黎明１１１２２１王兆华李玉同蒋刚贺端威魏志义（１中国科学院物理研究所光物理重点实验室，北京１００１９０）２四川大学原子与分子物理研究所，四川成都６１００６５摘要在飞秒太瓦激光装置中，高效率的压缩光栅是获得高峰值功率飞秒激光输出的最重要光学元件之一。虽然光栅安装在无油的真空室内，但当光栅受到强激光的辐照时，真空中残存的气态有机物会被碳化并沉积在光栅表面，使得光栅受到“污染”，衍射

2、效率大大降低。激光辐照累积的热量会导致光栅结构发生变化，甚至会造成光栅的永久损伤。为此发展了用等离子体来清洗光栅表面污染层的方法，实验结果表明该方法非常有效地清洗了光栅表面的污染，提高了衍射效率并避免了光栅的损伤。该方法简单，易于操作，可以安装在压缩光栅真空室上，在不影响真空室里面的光学元件情况下可以实现实时清洗。关键词光栅；压缩光栅；衍射效率；等离子体清洗；飞秒太瓦激光中图分类号Ｏ５３９文献标识码Ａ犱狅犻：１０．３７８８／犆犑犔２０１２３９．０４０２００６犘犾犪狊犿犪犆犾犲犪狀犻狀犵狅犳犆狅犿狆狉犲狊狊犲犱犌狉犪狋犻狀犵犻狀犆犺犻狉狆犲犱犘狌犾狊犲犉犲犿狋狅狊犲犮狅狀犱犔犪狊犲狉犃犿

3、狆犾犻犳犻犲狉１，２１１１１１犌犲犡狌犾犲犻犜犲狀犵犎犪狅犣犺犲狀犵犢犻犕犪犑犻狀犵犾狅狀犵犣犺犪狀犵犠犲犻犕犪狅犑犻狀犵狔犻１１１２２１犆犺犲狀犔犻犿犻狀犵犠犪狀犵犣犺犪狅犺狌犪犔犻犢狌狋狅狀犵犑犻犪狀犵犌犪狀犵犎犲犇狌犪狀狑犲犻犠犲犻犣犺犻狔犻１（犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犗狆狋犻犮犪犾犘犺狔狊犻犮狊，犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犘犺狔狊犻犮狊，犆犺犻狀犲狊犲犃犮犪犱犲犿狔狅犳犛犮犻犲狀犮犲狊，犅犲犻犼犻狀犵１００１９０，犆犺犻狀犪）２犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犃狋狅犿犻犮犪狀犱犕狅犾犲犮狌犾犪狉犘犺狔狊犻犮狊，犛犻犮犺狌犪狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犆犺犲狀犵犱狌，犛犻犮犺狌犪狀６１００６５，犆犺

4、犻狀犪犃犫狊狋狉犪犮狋犜犺犲犱犻犳犳狉犪犮狋犻狅狀犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔狅犳犮狅犿狆狉犲狊狊犻狅狀犵狉犪狋犻狀犵狊犻狀犮犺犻狉狆犲犱狆狌犾狊犲犪犿狆犾犻犳犻犮犪狋犻狅狀犻狊狏犲狉狔犮狉狌犮犻犪犾狋狅狅犫狋犪犻狀狋犲狉犪狑犪狋狋犳犲犿狋狅狊犲犮狅狀犱犾犪狊犲狉．犃犾狋犺狅狌犵犺狋犺犲犵狉犪狋犻狀犵狊犪狉犲犾狅犮犪狋犲犱犻狀狏犪犮狌狌犿犮犺犪犿犫犲狉狑犻狋犺狅犻犾犳狉犲犲，狋犺犲犵狉犪狋犻狀犵狊犻犾犾狌犿犻狀犪狋犲犱犫狔犾犪狊犲狉犫犲犪犿犪狉犲狊狋犻犾犾狊狌犫犼犲犮狋犲犱狋狅犮犪狉犫狅狀犮狅狀狋犪犿犻狀犪狋犻狅狀犻狀狋犺犲狏犪犮狌狌犿犮狅狀犱犻狋犻狅狀，犪狀犱狉犲狊狌犾狋狊犻狀犱犲犵狉犪犱犪

5、狋犻狅狀狅犳犱犻犳犳狉犪犮狋犻狅狀犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔．犕狅狉犲狅狏犲狉，犪犱犱犻狋犻狅狀犪犾犲狀犲狉犵狔犱犲狆狅狊犻狋犻狅狀狅狀狋犺犲狊狌狉犳犪犮犲狅犳犵狉犪狋犻狀犵狑犻犾犾犾犲犪犱狋狅犻狉狉犲狏犲狉狊犻犫犾犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳狋犺犲犵狉犪狋犻狀犵狊狋狉狌犮狋狌狉犲狅狉犲狏犲狀犮犪狋犪狊狋狉狅狆犺犻犮犱犪犿犪犵犲．犃狆犾犪狊犿犪犮犾犲犪狀犻狀犵狋犲犮犺狀犻狇狌犲犻狊犻狀狋狉狅犱狌犮犲犱狋狅狉犲犪犾犻狕犲犮犾犲犪狀犻狀犵狅犳犮犪狉犫狅狀犾犪狔犲狉狅狀狋犺犲犵狉犪狋犻狀犵．犜犺犲犱犻犳犳狉犪犮狋犻狅狀犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔狅犳犵狉犪狋犻狀犵犻狊狅犫狏犻狅狌狊犾狔犻犿狆狉狅狏犲犱犪犳狋犲狉犮犾

6、犲犪狀犻狀犵．犐狋犻狊犱犲犿狅狀狊狋狉犪狋犲犱狋犺犪狋狋犺犲狆犾犪狊犿犪犮犾犲犪狀犻狀犵犻狊犪狀犲犳犳犲犮狋犻狏犲狅狀犾犻狀犲狋犲犮犺狀犻狇狌犲狋狅狉犲狆犲犪狋犲犱犾狔狉犲犮狅狏犲狉狋犺犲犺犻犵犺犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔狅犳犮狅犿狆狉犲狊狊犻狅狀犵狉犪狋犻狀犵狊犫犲犳狅狉犲犱犪犿犪犵犲狅犮犮狌狉狊犱狌犲狋狅犲狓犮犲狊狊犻狏犲犮犪狉犫狅狀犱犲狆狅狊犻狋犻狅狀．犓犲狔狑狅狉犱狊犵狉犪狋犻狀犵狊；犮狅犿狆狉犲狊狊狅狉犵狉犪狋犻狀犵；犱犻犳犳狉犪犮狋犻狅狀犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔；狆犾犪狊犿犪犮犾犲犪狀犻狀犵；狋犲狉犪狑犪狋狋犳犲犿狋狅狊犲犮狅狀犱犾犪狊犲狉犗犆犐犛犮狅犱犲狊０５０．１９５０；１４０．

7、７０９０；２３０．２０３５１２１５［２］，１引言１０Ｗ），甚至拍瓦（１ＰＷ＝１０Ｗ）量级的输出［１］这样高峰值功率的激光聚焦功率密度已经高达自啁啾脉冲放大技术发明以来，飞秒激光的２２２的超相对论效应极端条件状态，科学家放大已经实现了峰值功率达到几百太瓦（１ＴＷ＝１０Ｗ／ｃｍ收稿日期：２０１１１１１４；收到修改稿日期：２０１１１２２３基金项目：国家自然科学基金（１１０７４２９８，１０９２５４２１，１０９７４２５０，９１１２６０