Optimization of Pulse Temporal Contrast in Optical Parametric Chirped Pulse Amplification

In optical parametric chirped pulse amplification (OPCPA), the degradation of temporal contrast of the compressed signal pulse mainly results from spectral clipping in the grating stretcher with finite size of the optics, parametric fluorescence (PF) and the spectral variations transferred from temporal fluctuation of the pump pulse. The temporal contrast of the recompressed amplified pulse in the OPCPA system is studied numerically and a number of solutions are considered and optimized to achieve the highest temporal contrast.

高稳定高转换效率光参变放大器倍频抽运光源研究

为了实现光参变放大抽运光源高稳定输出的目的。通过对倍频过程的数值模拟分析，提出倍频中存在“稳定区”的概念，在基频光强一定的条件下（小于倍频晶体破坏阈值），通过非共线双程倍频的方式或串联倍频的方式可有效延长倍频晶体的有效作用长度，保证倍频工作区能够被控制在“稳定区”内，从而实现高稳定高转换效率的倍频输出。实验数据验证了这一结论，实验中，利用非共线双程倍频的方式使得倍频工作区在“稳定区”内，对波动±5．7％的1064nm高斯脉冲基频光，倍频光波动小于±2％，脉冲形状为高阶高斯脉冲，转换效率大于70％，实验结果

用于高重复频率热容主振荡功率放大器激光系统的波前检测技术

高重复频率热容主振荡功率放大器(MOPA)激光系统的工作过程一般只持续几秒至几十秒,在此过程中系统输出光束的波前畸变是动态变化的。采用环路径向剪切干涉(CRWSI)技术对高重复频率热容MOPA系统波前畸变的变化过程进行检测,并对系统的总体结构进行了设计。搭建了一个简化的实验系统,采用平凹透镜来代替光放大器产生波前畸变,并由此对环路径向剪切干涉仪的测量精度进行了验证。结果表明,实验测量结果与理论计算值之间的峰值误差为7.8%(0.02λ)。

高重复率半导体激光抽运Nd：YAG放大器激光特性的实验研究

实验研究了高重复率、大功率半导体激光二极管阵列（LDA）侧面环绕抽运的Nd：YAG激光放大器的放大特性、热焦距变化和热致双折射效应引起的退偏特性。偏振光绎千赫兹高功率单通激光放大器，获得约3倍的光脉冲能量放大，脉冲宽度基本保持不变，其输出的P分量与S分量的能量比趋于常数3：1，实验测得的能量放大倍率及放大光束的椭圆偏振度与理论预期吻合很好。

板条激光放大器中寄生振荡的研究

寄生振荡的存在使得放大器在信号光到达之前消耗了大量的反转粒子数,降低了放大器的激光增益和储能效率,严重地影响了激光放大器的性能,尤其对高功率激光放大器。在理论分析和实验研究的基础上,以Nd∶YAG晶体板条为例,用8条半导体激光阵列对晶体进行双侧抽运,研究了高功率激光放大器的寄生振荡现象,分析了板条晶体寄生振荡产生的原因,并详细比较了晶体在不同的抽运功率和表面处理下的放大效果,得到了2倍的单程放大,当输入能量为140 mJ时,获得了278 mJ的激光输出。

高重复频率、窄脉宽全固态光纤放大器种子源

高重复频率、窄脉宽的全固态激光器种子源级联光纤放大器是获得高功率脉冲激光输出的有效手段.短上能态寿命的Nd∶YVO4晶体在连续抽运、高重复频率Q开关工作时容易得到接近连续性能的平均输出功率.理论分析了声光(AO)调Q器件中影响输出能量和脉宽大小的主要因素,优化配置了腔型参数.利用激光二极管(LD)光纤耦合模块端面抽运Nd∶YVO4晶体,实现了声-光调Q重复频率100 kHz以上,脉宽20 ns以下,波长1064 nm的激光输出.在抽运功率5.7 W时,得到了脉宽15.3 ns,重复频率150 kHz的种子光输出,在级联单级光纤放大器后,得到了20 W的输出.

PPLT倍频宽线宽掺镱双包层光纤放大激光

分别通过理论和实验研究了周期性极化的钽酸锂（PPLT）倍频宽线宽准连续掺镱双包层光纤放大激光．PPLT样品长为40mm，极化周期为7．67μm．基频光的中心波长为1064nm，线宽约为6nm。从基频光的光谱特性出发，利用超晶格倍频理论，解释了实验中获得的倍频温度与二次谐波功率之间的关系．在基频光的功率为2．2W时，获得的宽线宽光纤激光倍频效率为1．8％。

双包层光纤侧面耦合器

研究了一种侧面抽运双包层光纤的方法，从被剥除了外包层、端面为350μm×400μm的D型双包层光纤内包层上切下长度为3mm的一段柱体，并胶合在相同的双包层光纤内包层的侧面上，构成了柱体-光纤侧面耦合器。半导体激光器的抽运光从该柱体的一端入射并通过它耦合进入双包层光纤的内包层，实验测得耦合器最大耦合效率为85％。该方法适用于输出功率为数瓦的光纤激光器和放大器的侧面抽运。

高功率脉冲双包层光纤激光器的新进展

对高功率脉冲双包层光纤激光器的国内外研究进展进行评述，通过建立了小信号瞬态增益模型，对脉冲激光信号经过双包层光纤放大后的波形进行了数值模拟。分析了基于MOPA方式脉冲双包层光纤激光器的几个问题，报道了中科院上海光机所采用振荡-放大（MOPA）方法获得133．8W平均功率脉冲放大输出的实验结果。

7.3 W国产单频光纤放大器

报道了一种MOPA式国产单频光纤放大器。该放大器采用连续波单频激光器作为主振荡器，采用我国自行设计和制造的大模场面积掺Yb双包层光纤作为功率放大器，在波长1064 nm处实现了最高7.3 W的连续激光输出，斜率效率为39%，光－光转换效率为26%。此外，对光谱特性及放大的自发发射的抑制也进行了探讨。

双程掺镱光纤放大器的增益特征及优化

比较了掺钕光纤和掺镱光纤对1064nm光放大的特点．基于速率方程和传输方程，数值分析了在915nm泵浦下双程掺镱光纤放大器的增益特征，并且和传统的单程放大进行了比较．分析了信号光和泵浦光，以及粒子数沿着光纤方向的分布特点．最后对双程掺镱光纤放大器进行了优化．

高功率双包层光纤放大器

高功率双包层光纤放大器在光纤传感、光纤通讯、光谱测量和惯性约束聚变等领域有广泛应用。介绍了两种获得放大激光输出的高功率双包层光纤放大器：单频双包层光纤放大器和脉冲双包层光纤放大器。分析了它们的工作原理及关键技术，并对国内外近期进展作了综述。

种子光功率对脉冲双包层光纤放大器性能的影响

采用国产的大模场面积双包层光纤和(2+1)×1多模泵浦耦合器，研制出近衍射极限输出的MOPA式脉冲光纤放大器。基于该放大器，发现种子光输出平均功率对放大性能有一定的影响。在泵浦功率一定的情况下，为保证脉冲光纤放大器稳定可靠地运行，对种子光功率来讲，存在一个特定的取值范围。种子光输出平均功率70 mW时，对该脉冲光纤放大器的放大性能进行了研究。

色散管理孤子传输特性分析

色散管理孤子光波系统的色散图周期由具有正负色散值的两段光纤组成，并且在系统中周期性放置集中放大器及滤波器装置。采用变分法获得了描述此种系统性能的常微分方程组，并利用这组方程数值研究了各种参量对孤子传输性能的影响。研究结果表明，虽然从整体趋势上看，当要求色散管理孤子有较好的稳定性时，应适当降低系统的色散管理强度，但在一定条件下，调整光纤放大器的位置以及正负色散光纤的色散差值，可同时获得相对较大的色散管理强度和好的孤子稳定性；总体来讲，集总放大器的位置会对孤子传输的稳定性、色散管理孤子的能量增强因子、脉冲最佳

Numerical research of heat generation in flashlamp-pumped Nd : glass disk amplifiers

The heat generation in a flashlamp-pumped Nd:glass disk amplifier is studied by the simulation of the whole pumping process, which is based on the ray-tracing method. The results of temperature rise distribution as well as gain distribution are presented. The evolution of heat generation in disk during the pumping process is discussed in detail. Some main factors related with the thermal effect, such as the quantum efficiency, fluorescence lifetime, and pulse duration, are investigated through studying the ratio of the heat generation to energy storage in the gain medium. The influence of each parameter on heat generation is studied carefully, and the results provide ways to decrease the heat generation during the pumping process. (c) 2005 Society of Photo-Optical Instrumentation Engineers.