角多路技術在準分子激光放大器中的應用
發布時間:2011-12-22
中心議題:
對於準分子激光放大器,由於激活介質的上能態儲能時間很短,必須連續補充瞬態儲能(Em)才能獲得高能輸出,即E=EmT/t,其中T是增益時間,t是增益恢複時間。對於電子束泵浦的準分子激光放大器,增益時間可以長達200ns,T/t≈100,這意味著對於單個要放大的短脈衝,隻能提取出很小一部分能量。為了持續提取出放大器中的儲能,通常使用光學多路編碼技術。
光guang學xue多duo路lu編bian碼ma技ji術shu使shi用yong脈mai衝chong串chuan來lai提ti取qu放fang大da器qi中zhong的de能neng量liang,並bing使shi得de每mei個ge脈mai衝chong通tong過guo放fang大da器qi時shi都dou工gong作zuo在zai最zui佳jia狀zhuang態tai。要yao放fang大da的de短duan脈mai衝chong通tong過guo分fen束shu得de到dao多duo個ge脈mai衝chong,再zai通tong過guo適shi當dang的de編碼器dedaoyigemaichongchuan,maichongzhijiandejiangeyibanyufangdaqizengyihuifushijianxiangtong。duanmaichongxinhaofangdazhihou,jingguoyubianmaqixiangfandejiemaqi,jiangmaichongchuanzaihechengweiyigedandudeduanmaichong,rutu1(a)所示。對於在ns量級以上的短脈衝信號,脈衝之間重合精度可以控製在幾十ps,即各路之間的光程差在cm量(liang)級(ji)。對(dui)於(yu)快(kuai)點(dian)火(huo)過(guo)程(cheng)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)的(de)超(chao)短(duan)脈(mai)衝(chong)或(huo)者(zhe)激(ji)波(bo)點(dian)火(huo)要(yao)求(qiu)的(de)整(zheng)形(xing)脈(mai)衝(chong)中(zhong)有(you)特(te)別(bie)的(de)尖(jian)峰(feng)結(jie)構(gou),就(jiu)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)特(te)殊(shu)的(de)光(guang)路(lu)形(xing)式(shi),如(ru)賽(sai)格(ge)納(na)克(ke)幹(gan)涉(she)儀(yi)結(jie)構(gou),結(jie)合(he)幾(ji)何(he)分(fen)光(guang)、物理分光和偏振分光,能夠實現相幹合束,如圖1(c)所示。
duiyudaxingzhunfenzijiguangxitong,yaobianmademaichongshuliangzaijishiluyishang,weiledadaotiqufangdaqinengliangbingshixianheshu,shiyonglejiaoduolubianmajishu,jibenyuanlirutu2suoshi。zhezhongbianmajishushizaiduolubianmajishudejichushangjinyibujianggegemaichongzaikongjianshangyibutongdejiaodufenkai。yibanqingkuangxia,bianmahejiemaguochengfenbiejinxing,xuyaodaliangdefenshupianhefanshejing,jiguangchuanshudejulihenchang,rongchangdeguangluduiyuxitongdeguimokongzhihewendingyunxingdoufeichangbuli。
由you於yu經jing過guo放fang大da器qi後hou,各ge路lu激ji光guang能neng量liang都dou很hen高gao,解jie碼ma光guang路lu無wu法fa用yong介jie質zhi波bo導dao等deng傳chuan輸shu信xin號hao的de光guang學xue元yuan件jian來lai代dai替ti,所suo以yi首shou先xian可ke以yi考kao慮lv簡jian化hua編bian碼ma光guang路lu的de結jie構gou。從cong理li論lun上shang來lai講jiang,編bian碼ma過guo程cheng可ke以yi有you多duo種zhong選xuan擇ze方fang式shi,如ru利li用yong光guang纖xian來lai實shi現xian分fen束shu和he必bi要yao的de時shi間jian延yan遲chi,但dan是shi對dui於yu高gao功gong率lv準zhun分fen子zi激ji光guang係xi統tong,激ji光guang波bo長chang都dou在zai深shen紫zi外wai波bo段duan,在zai這zhe個ge波bo段duan的de光guang纖xian還hai不bu能neng完wan全quan滿man足zu實shi用yong要yao求qiu。另ling外wai,為wei了le減jian少shao編bian碼ma的de空kong間jian光guang路lu長chang度du,可ke以yi使shi用yong多duo台tai激ji光guang振zhen蕩dang源yuan,不bu同tong振zhen蕩dang源yuan之zhi間jian按an照zhao固gu定ding的de延yan遲chi同tong步bu動dong作zuo,即ji利li用yong電dian學xue延yan遲chi來lai部bu分fen實shi現xian角jiao多duo路lu編bian碼ma的de功gong能neng,這zhe在zai編bian碼ma路lu數shu很hen多duo還hai要yao保bao持chi係xi統tong規gui模mo較jiao小xiao的de情qing況kuang下xia,是shi一yi種zhong可ke以yi考kao慮lv的de技ji術shu方fang案an。
- 體檢角多路技術在準分子激光放大器中的應用
- 連續補充瞬態儲能(Em)
- 使用光學多路編碼技術
- 簡化編碼光路的結構
對於準分子激光放大器,由於激活介質的上能態儲能時間很短,必須連續補充瞬態儲能(Em)才能獲得高能輸出,即E=EmT/t,其中T是增益時間,t是增益恢複時間。對於電子束泵浦的準分子激光放大器,增益時間可以長達200ns,T/t≈100,這意味著對於單個要放大的短脈衝,隻能提取出很小一部分能量。為了持續提取出放大器中的儲能,通常使用光學多路編碼技術。
光guang學xue多duo路lu編bian碼ma技ji術shu使shi用yong脈mai衝chong串chuan來lai提ti取qu放fang大da器qi中zhong的de能neng量liang,並bing使shi得de每mei個ge脈mai衝chong通tong過guo放fang大da器qi時shi都dou工gong作zuo在zai最zui佳jia狀zhuang態tai。要yao放fang大da的de短duan脈mai衝chong通tong過guo分fen束shu得de到dao多duo個ge脈mai衝chong,再zai通tong過guo適shi當dang的de編碼器dedaoyigemaichongchuan,maichongzhijiandejiangeyibanyufangdaqizengyihuifushijianxiangtong。duanmaichongxinhaofangdazhihou,jingguoyubianmaqixiangfandejiemaqi,jiangmaichongchuanzaihechengweiyigedandudeduanmaichong,rutu1(a)所示。對於在ns量級以上的短脈衝信號,脈衝之間重合精度可以控製在幾十ps,即各路之間的光程差在cm量(liang)級(ji)。對(dui)於(yu)快(kuai)點(dian)火(huo)過(guo)程(cheng)要(yao)求(qiu)使(shi)用(yong)的(de)超(chao)短(duan)脈(mai)衝(chong)或(huo)者(zhe)激(ji)波(bo)點(dian)火(huo)要(yao)求(qiu)的(de)整(zheng)形(xing)脈(mai)衝(chong)中(zhong)有(you)特(te)別(bie)的(de)尖(jian)峰(feng)結(jie)構(gou),就(jiu)必(bi)須(xu)使(shi)用(yong)特(te)殊(shu)的(de)光(guang)路(lu)形(xing)式(shi),如(ru)賽(sai)格(ge)納(na)克(ke)幹(gan)涉(she)儀(yi)結(jie)構(gou),結(jie)合(he)幾(ji)何(he)分(fen)光(guang)、物理分光和偏振分光,能夠實現相幹合束,如圖1(c)所示。

圖1 光學多路編碼與解碼示意圖
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圖2 光學角多路編碼技術原理圖
由you於yu經jing過guo放fang大da器qi後hou,各ge路lu激ji光guang能neng量liang都dou很hen高gao,解jie碼ma光guang路lu無wu法fa用yong介jie質zhi波bo導dao等deng傳chuan輸shu信xin號hao的de光guang學xue元yuan件jian來lai代dai替ti,所suo以yi首shou先xian可ke以yi考kao慮lv簡jian化hua編bian碼ma光guang路lu的de結jie構gou。從cong理li論lun上shang來lai講jiang,編bian碼ma過guo程cheng可ke以yi有you多duo種zhong選xuan擇ze方fang式shi,如ru利li用yong光guang纖xian來lai實shi現xian分fen束shu和he必bi要yao的de時shi間jian延yan遲chi,但dan是shi對dui於yu高gao功gong率lv準zhun分fen子zi激ji光guang係xi統tong,激ji光guang波bo長chang都dou在zai深shen紫zi外wai波bo段duan,在zai這zhe個ge波bo段duan的de光guang纖xian還hai不bu能neng完wan全quan滿man足zu實shi用yong要yao求qiu。另ling外wai,為wei了le減jian少shao編bian碼ma的de空kong間jian光guang路lu長chang度du,可ke以yi使shi用yong多duo台tai激ji光guang振zhen蕩dang源yuan,不bu同tong振zhen蕩dang源yuan之zhi間jian按an照zhao固gu定ding的de延yan遲chi同tong步bu動dong作zuo,即ji利li用yong電dian學xue延yan遲chi來lai部bu分fen實shi現xian角jiao多duo路lu編bian碼ma的de功gong能neng,這zhe在zai編bian碼ma路lu數shu很hen多duo還hai要yao保bao持chi係xi統tong規gui模mo較jiao小xiao的de情qing況kuang下xia,是shi一yi種zhong可ke以yi考kao慮lv的de技ji術shu方fang案an。
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