《可變脈寬啁啾矩形脈衝產生技術研究》是依託中國科學技術大學，由顧春擔任項目負責人的聯合基金項目。
基本介紹
- 中文名：可變脈寬啁啾矩形脈衝產生技術研究
- 項目類別：聯合基金項目
- 項目負責人：顧春
- 依託單位：中國科學技術大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目研究用於雷射慣性約束核聚變驅動器前端的矩形脈衝光源。在驅動器前端系統的一個設計方案中，要求“種籽光源”能為後續系統提供數個具有一定能量和頻寬、高信噪比、頂部平坦的納秒方波雷射脈衝作為初步整形脈衝，其脈衝寬度在5-10ns。針對這一需求，本項目提出研究光纖矩形脈衝雷射器，該雷射器將鎖模技術與光纖非線性結合，產生一個中心波長為1053nm，脈衝寬度1ns-30ns連續可調的矩形脈衝雷射。該雷射器具有結構簡單緊湊，操作靈活，脈衝頂部平坦穩定，脈衝寬度調諧簡便等優點，且有望解決“幅頻效應”帶來的影響
結題摘要
本項目針對ICF工程上的需求提出研究一種新型的具有較快的上升、下降沿和平坦頂部的納秒級矩形脈衝全光纖雷射光源。在本項目的資助下，我們圍繞矩形脈衝全光纖雷射器的輸出脈衝特性，提高雷射器輸出性能以及雷射器參數的最佳化開展研究工作，所取得的研究成果如下： 雙泵浦被動鎖模8字腔光纖雷射器： 提出了一種雙泵浦的8字腔結構光纖雷射器首次獲得了脈衝寬度與峰值功率均可調諧的矩形脈衝。通過調節雷射器中兩個泵浦的強度可以獲得脈寬在5.6~30.4ns，峰值功率從4.5W到8.3W的範圍內獨立連續可調的矩形脈衝。採用數值模擬的方法分析了這種矩形脈衝的產生機理，從增益飽和效應的角度解釋了矩形脈衝的脈寬調諧以及雙泵浦情況下的峰值功率調諧現象。 1.0μm波段寬光譜矩形脈衝輸出被動鎖模光纖雷射器： 提出了兩種在1.0μm波段8字腔結構的光纖雷射器中獲得寬光譜矩形脈衝的方法。其中，引入大色散的方法可得到脈寬在百納秒量級可調、3dB譜寬接近1nm的較寬光譜矩形脈衝，引入非線性效應的方法得到脈寬在十納秒量級可調，3dB譜寬約2.4nm，頂部平坦且穩定，前後沿陡峭的矩形脈衝。 矩形脈衝特性研究： 採用雙光束干涉的方法研究了不同雷射器輸出的相干特性。結果顯示1.0μm波段窄光譜矩形雷射器至少在百皮秒量級的時間範圍內具有非常好的相干性，而1.0μm波段較寬光譜矩形雷射器則相干性較差。使用非線性薛丁格方程從理論上分析了這兩種矩形脈衝相干性不同的內在原因，揭示了1.0μm波段寬光譜矩形與窄光譜矩形不同的形成過程,並形成軟體一套。 高功率寬光譜矩形脈衝光纖雷射器： 研究了基於雙包層摻鐿光纖的高功率寬光譜矩形脈衝光纖雷射器。獲得了最高平均輸出功率1.31 W，中心波長1083.65 nm，光譜3 dB寬度6.5 nm，脈衝寬度從4.79 ns至14.43 ns連續可調，重複頻率2.469 MHz，單脈衝能量高達530.58 nJ的矩形脈衝輸出。通過調節8字腔雙向環的長度，觀察到在穩定輸出矩形脈衝的情況下，光譜的寬度由6.5 nm窄化至0.08 nm的過程。
