高能超短脈衝雷射的相干合成研究

《高能超短脈衝雷射的相干合成研究》是依託中國工程物理研究院雷射聚變研究中心，由母傑擔任項目負責人的青年科學基金項目。

基本介紹

• 中文名：高能超短脈衝雷射的相干合成研究
• 項目類別：青年科學基金項目
• 項目負責人：母傑
• 依託單位：中國工程物理研究院雷射聚變研究中心

項目摘要

超高強度是雷射技術發展追求的目標之一。受限於強雷射的非線性效應及光學元件損傷等因素，單路雷射器的輸出能力是有限的，而將多束雷射進行相干合成可以獲得極高的輸出功率密度。在高能超短脈衝雷射裝置中，光束的相干合成會受到多種因素的影響（比如：環境振動、泵浦產生的衝擊形變和熱畸變等），要實現多束超短脈衝雷射的相干合成，必須採取一定技術手段使雷射束實現共相輸出。本課題擬針對超短脈衝雷射的相干合成展開研究，為固體雷射裝置中進行多束超短脈衝雷射的相干合成提供理論基礎和實驗指導。

結題摘要

超短超強脈衝雷射能夠產生極端的物態條件，為強場物理、電漿物理、慣性約束聚變、實驗室天體物理等很多前沿科學領域提供強有力的手段。由於強雷射的非線性效應、光學元件損傷等因素的限制，單路超短脈衝雷射的輸出能力已經不能滿足不斷增長的物理實驗的需求。為獲得更高的聚焦功率密度，本項目針對超短脈衝雷射的相干合成進行了分析研究，提出了一種基於時域互相關和遠場干涉信息的超短脈衝雷射束間誤差的快速探測補償技術，實現了兩束小口徑毫焦級30飛秒超短脈衝雷射相干合成的原理性驗證，最大合成效率99%，平均合成效率80.3%。本項目的研究結果為後續工作的開展積累了基礎和經驗。