BBO,LBO,KDP晶体光参量啁啾脉冲放大特性的比较研究.pdf

　第 15 卷 　第 6 期 　　　　　　　　　　　　强激光与粒子束 Vol. 15 ,No. 6 　 　2003 年 6 月 　　　　　HIGH POWER LASER AND PARTICL E BEAMS J un. ,2003 　 文章编号 : (2003) BBO ,L BO , KDP 晶体光参量啁啾脉冲 放大特性的比较研究 1 ,2 2 , 3 2 1 2 2 2 2 3 刘 　军 , 　魏晓峰 , 　黄小军 , 　陈慰宗 , 　袁晓东 , 　王晓东 , 　曾小明 , 　郭 　仪 , 　吕志伟 ( 1. 西北大学 物理系, 陕西 西安 710069 ; 　2 . 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900 ; 3 . 哈尔滨工业大学 电子技术与科学系, 黑龙江 哈尔滨 150001) 　　摘 　要 : 　对 BBO ,LBO , KDP 晶体 I 类非共线匹配下的光参量啁啾脉冲放大的相位匹配、参量范围、增益 特性等进行了理论分析 ,重点对 BBO 和 LBO 的光参量啁啾脉冲放大特性进行了比较。结果表明对于以光参 量啁啾脉冲放大系统代替 800nm 中心波长的 Ti :sappire 再生放大系统 ,用 BBO 晶体可获得更宽的增益带宽 , 而对 1 053nm 中心波长的种子光用LBO 晶体更好。 　　关键词 : 　非共线匹配 ; 　光参量啁啾脉冲放大 ; 　增益 　　中图分类号 : 　O437. 4 　　　　文献标识码 : 　A 　　由于在强场物理、激光等离子体物理、惯性约束核聚变、X 射线激光等重要研究领域的使用 ,短脉冲高功率 ( ) 固体激光器是近十年来激光技术一个重要的发展方向 ,利用啁啾脉冲放大技术 CPA 已可以获得峰值功率达 ( 12 ) [1 ] ( 15 ) [2 ] ( ) 百太瓦级 10 W ,甚至拍瓦级 10 W 的脉冲激光。但是 ,CPA 系统存在光谱窄化、放大自发辐射 ASE ( 及热透镜效应等特点 ,限制了脉冲峰值功率、信噪比及光束质量的进一步提高。光参量啁啾脉冲放大 OPC PA) [3 ]技术则可以获得宽带宽、大能量及高质量的超短脉冲激光。 　　本文对 BBO ,LBO , KDP 晶体 I 类非共线匹配下的光参量啁啾脉冲放大的相位匹配、参量范围、增益、带宽 等特性进行了理论分析与比较 ,这对于光参量啁啾脉冲放大系统的优化设计具有实际意义。 1 　相位匹配 ( ) 　　光参量放大 OPA 必须满足的能量守恒和动量守恒条 件分别是 hω = hω + hω; 　hκ = hκ + hκ ( 1) p s