用于高功率固体激光系统的高稳定复合型相位共轭镜研究-东篱科研大数据发现系统（DRDS）

位置：立项数据库 > 立项详情页

用于高功率固体激光系统的高稳定复合型相位共轭镜研究

项目名称：用于高功率固体激光系统的高稳定复合型相位共轭镜研究
项目类别：面上项目
批准号：60478020
申请代码：F050501
项目来源：国家自然科学基金
研究期限：2005-01-01-2007-12-31

项目负责人：何伟明
负责人职称：教授
依托单位：哈尔滨工业大学
批准年度：2004

中文摘要：

高功率固体激光器（包括高平均功率和高峰值功率固体激光器）在工业、军事和高技术实验研究等领域有重要的应用。随着激光器输出功率的不断提升，光束质量却有所下降。应用相位共轭镜能够大大提高激光器光束质量，同时可以降低对光学元件材料和加工的技术要求，从而大幅降低器件造价。但这些高水准激光器要求相位共轭镜有较高的稳定性和相位共轭保真度，因此需要配合高性能共轭镜。受激布里渊散射和布里渊增强四波混频都能产生共轭光，它们各有利弊，在性能上呈现互补的特征。如果将其优点结合，共轭镜性能将大为提高，将能够满足高功率激光器高水准应用需求。本课题就是基于这一思想，提出了一种新型高性能共轭镜方案- - -高稳定复合型共轭镜。拟在理论和实验上对此方案作全面系统的研究，探索系统各参数对共轭光脉冲形状、转换效率、保真度及其稳定性的影响规律，并确定最佳运行条件，为实际应用提供可供参考的实验数据。

中文主题词：布里渊增强四波混频；受激布里渊散射；布里渊放大；相位共轭

英文摘要：

Brillouin-enhanced four-wave m

英文主题词： Brillouin-enhanced four-wave m

结论摘要：

本项目针对中、高功率激光系统相位共轭应用背景，提出了一种将布里渊增强四波混频(BEFWM)和布里渊放大（SBA）相结合的复合型相位共轭镜（PCM）方案，探索其性能特征以及运用方式。所设计的BEFWM-SBA复合型PCM，其共轭光的产生和放大在结构上相集成、机制上相分离；初始高质量共轭光种子由BEFWM产生，由SBA过程完成其高效放大，这样既保留了BEFWM的高稳定、高相位共轭保真度等，又保证了系统的高转换效率，由此实现BEFWM和受激布里渊散（SBS）的优势互补。建立了描述该复合作用机制的理论模型并进行了大量的数值模拟，对方案的可行性作出充分论证，得出了各系统参数对整体输出特性的作用规律。实验中，对复合型PCM的输出特性及其随各实验参数的变化规律进行了考察。输出光相位共轭保真度达95%以上，相对起伏小于5%；饱和能量转换效率达75%，相对起伏在1%左右；共轭光波形良好，无调制现象发生，其脉冲宽度相对起伏小于3%。由于该装置结构具有可等比例扩口径的特点，并且复合作用区域不需要光束聚焦，因此具备承载高能量、高功率激光的能力，具有较强的实用扩展性。

成果综合统计