《全固態多程相位調製寬頻脈衝光源》是依託中國科學院上海光學精密機械研究所，由張鵬擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：全固態多程相位調製寬頻脈衝光源
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：張鵬
- 依託單位：中國科學院上海光學精密機械研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
寬頻雷射能夠有效抑制間接驅動慣性約束聚變（ICF）中的SBS和SRS等參量不穩定性，研究納秒寬頻雷射的獲取具有十分重要的科學意義。本項目針對大型釹玻璃雷射裝置急需的納秒寬頻脈衝，創新性的提出和研究基於多程相位調製的全固態任意脈衝波形寬頻光源，其核心是含有高頻體材料相位調製器的諧振腔，與集成波導前端系統相結合，它具有脈衝波形的可變設計性。該寬頻雷射產生方案無需採用光柵對等展寬元件，可同時保證輸出脈衝的時域和光譜特性。理論上，將重點研究在腔鏡有限調節條件下的光束自再現多程傳輸以及寬頻雷射均勻增益補償問題，實現多程相位調製寬頻光源的最佳化設計。實驗上，分別研究寬頻光源的輸出光譜和光束質量特性，完成對技術方案的考核和評估。本項目具有直接而重要的套用前景，有望產生具有優良光譜特性的任意脈衝波形納秒寬頻雷射，有效提升間接驅動ICF的雷射束靶耦合效率。
結題摘要
在間接驅動慣性約束聚變中，雷射與電漿相互作用（LPI）產生的受激拉曼散射（SRS）和受激布里淵散射（SBS）等參量不穩定性會極大降低雷射靶丸耦合效率，最終阻礙聚變點火的實現。寬頻雷射由於能夠破壞參量過程的共振匹配條件，因此能夠抑制LPI過程中的參量不穩定性。本項目針對大型釹玻璃雷射裝置急需的納秒寬頻脈衝，創新性的提出和研究基於多程相位調製的全固態寬頻脈衝光源，其核心是含有高頻體材料相位調製器的諧振腔。該方案的優點是無需採用展寬器，並且具有脈衝時間波形的可變設計性。在項目研究中，結合本項目組發展多年的釹玻璃再生放大器技術，我們實現了多程相位調製的動態穩定諧振腔的設計和搭建，並在實驗上獲得了光譜頻寬為4.32nm的寬頻ns脈衝。另外，通過數值模擬，在理論上實現了針對多程相位調至光源的腔內和腔外光譜補償，補償後的平頂光譜頻寬分別為2.1nm和8nm。同時，針對目前實驗中遇到的問題進行了分析並提出了下一步的改進方案。本項目研究成果在經過下一階段改進後，有望為高功率雷射裝置提供物理實驗所需的寬頻雷射種子源。
