高功率激光装置多路光束时间同步测试技术.pdf

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1、第41卷第9期中国激光Vo1．41，NO．92014年9月CHINESEJOURNALOFLASERSSeptember，2014高功率激光装置多路光束时问同步测试技术孙志红董军彭志涛吕嘉坤夏彦文卢宗贵刘华(中国T程物理研究院激光聚变研究中心，四川绵阳621900)摘要采用时间关联复测方法，用光电管结合数字示波器，利用高功率激光装置三倍频测量组件中的时间测量模块实现多路激光到达靶点时间同步的同发次测试。通过光束前端输出的任意波形发生器结合光纤放大传输组件中的光纤延迟器实现激光装置多束激光到达靶室时间同步精密

2、调节，分析结果表明多束激光束间同步测量精度小于3ops，测试技术和方法为多路激光时间同步精密诊断提供技术支撑。关键词测量；时间同步；多束激光中图分类号TN247文献标识码Adoi：10．3788／CJL201441．0908004SynchronizationMeasurementofMulti-BeamsforHighPowerLaserFacilitySunZhihongDongJunPengZhitaoLiiJiakunXiaYanwenLuZongguiLiuHua(ResearchCenterof

3、LaserFusion，ChinaAcademyofEngineeringPhysics，Mianyang，Sichuan621900，China)AbstractSynchronizati0nmeasurementofmulti—beamsforhighpowerlaserfacilityisachievedatthesametime．Thetimecorrelationandduplicatemeasurementmethod，temporalprofilediagnosticmoduleoftripl

4、edfrequency，andthehigh—speeddigitaloscillographandtransientphotodiodeareused．Thesynchronizationadjustmentisobtainedbyarbitrarywavegeneratorandopticaldelaycelloffrontend．ResultsshowthattheerrorsofthesynchrOnizationmeasurementarelessthan30ps．Themeasurementte

5、chnologyandmethodsareimportantforsynchronizationmeasurementofmulti—beamlaserfacility．Keywordsmeasurement；synchrOnizati0n；multi—beamsOCIScodes140．3460；140．3295；060．23001Ops_6]1引言。美国国家点火装置(NIF)装置上，采用多束激光时间同步到达靶点是衡量装置综合性了准直静态X光成像器和X光条纹相机测量，束间能的一项重要指标参数，也是关系到惯

6、性约束聚变同步精度达到6ps_8]。国内的多路高功率激光驱动器的束问同步测试多采用光电管结合示波器和高精(ICF)物理实验成败的关键参数。在ICF研究中，多路激光脉冲不但需要波形和能量一致，而且需要度条纹相机测量两种方法。神光一Ⅱ升级改造装置有很高的时间一致性，物理实验要求多路激光束必和神光一Ⅲ原型装置的束问同步测量，首先采用光电管结合示波器测量激光脉冲到达靶室窗口的束间同须精确同步到达靶点，故探讨时间波形及同步的测试和调节技术方法是非常重要的l1]。步精度，以任一路作为时间基准，测量时间基准信号根据装置的

7、规模以及对束间同步测量精度要与其他任意一路激光束的波形，通过调整相关光束的光程实现两路时间同步，再利用条纹相机进行多求，高功率激光装置所采用的多束时间同步测试技术不同。美国的NoVA和OMEGA装置采用两台路激光时间差的精确测试，获得八路激光到达靶室窗口的束问同步精度控制在10ps之内]，由于采条纹相机记录，每台记录五束光，每个条纹相机中的一束为专用时基，其束间同步测量精度可达用时间基准与其他路激光束分别进行重复比对测试收稿臼期：201402—27；收到修改稿日期：2014—05—03基金项目：国家自然科学

8、基金(61377102)作者简介：孙志红(1965一)，女，硕士，副研究员，主要从事光学检测技术方面的研究。E—mail*通信联系人oE—mail：Peng—zhitao@163．corllO9O8004—1激光方式，对于较多路光束的束间同步测量，需要花费较实现多光束同时到达靶点。长时间。比较光电管和条纹相机这两种测试方法，要实现多数激光时间同步的同一发次的同时测条纹相机法虽然测量精度较高，在大型靶球上受到量，必