24637.極光二號激光器性能提升及離子加速的實驗研究

1、@密級：中國科學(xué)院大學(xué)UniversityofChineseAcademyofSciences博士學(xué)位論文褪遄三曼邀世墨性篚握丑拯離王加速的塞墮研究作者姓名：整筮指導(dǎo)教師：韭態(tài)院蟲國科堂瞳塹理班究匱學(xué)位類別：理堂煌學(xué)科專業(yè)：造堂研究所：生國越堂睦塑堡班究壓2014年5月摘要摘要鈦寶石飛秒激光器已經(jīng)在基礎(chǔ)科學(xué)中獲得了廣泛應(yīng)用。隨著CPA系統(tǒng)輸出激光脈沖峰值功率的不斷提高，對激光器各項指標(biāo)以及穩(wěn)定性提出了更高的要求。因此，飛秒激光的性能提高

2、是重要的研究內(nèi)容。同時，利用飛秒激光進(jìn)行的高能量密度物理實驗也受到人們的廣泛關(guān)注。本論文主要研究對鈦寶石CPA激光系統(tǒng)光斑質(zhì)量與光束指向穩(wěn)定性的提升以及超短超強激光與固體靶相互作用產(chǎn)生高能離子束。1利用二維衍射光學(xué)元件可以對激光光斑進(jìn)行整形，并已經(jīng)廣泛應(yīng)用于作為鈦寶石激光泵浦源的Nd：glass激光上。但是當(dāng)使用二維衍射元件對Nd：YAG激光進(jìn)行勻滑，會出現(xiàn)激光散斑。所以之前的工作認(rèn)為這樣的激光不適合作為鈦寶石激光系統(tǒng)的泵浦光。然而我們

3、從實驗和模擬都證明，使用勻滑后的Nd：YAG激光對種子光進(jìn)行放大，放大光斑中不會出現(xiàn)散斑結(jié)構(gòu)。最終可以得到平滑的放大光，并且激光脈沖的時間特性不會發(fā)生改變。2使用LabVlEW程序編寫了激光光束自定位系統(tǒng)。使用2個CCD對激光光斑位置進(jìn)行監(jiān)控，如果光斑中心發(fā)生偏移，將反饋給電動鏡架對光束指向性進(jìn)行調(diào)節(jié)?？梢酝ㄟ^增加CCD以及電動鏡架對系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展。在極光二號激光系統(tǒng)最后一級放大器前加入定位系統(tǒng)，測試結(jié)果說明激光輸出能量穩(wěn)定性得到了一定程