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：中國科學院大學UniversityofChineseAcademyofSciences博士學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：整筮指導教師：韭態(tài)院蟲國科堂瞳塹理班究匱學位類別：理堂煌學科專業(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)科學中獲得了廣泛應用。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利用二維衍射光學元件可以對激光光斑進行整形，并已經(jīng)廣泛應用于作為鈦寶石激光泵浦源的Nd：glass激光上。但是當使用二維衍射元件對Nd：YAG激光進行勻滑，會出現(xiàn)激光散斑。所以之前的工作認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行調(diào)節(jié)。可以通過增加CCD以及電動鏡架對系統(tǒng)進行擴展。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