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超强激光科学卓越创新简报

(第一百三十三期)

2020年9月14日

上海光机所多程放大高能皮秒拍瓦激光实验取得突破性进展

  7~8月,中科院上海光机所高功率激光物理联合实验室基于“皮秒OPA+纳秒OPCPA +A构型主放+压缩聚焦”的技术路线,开展了系统级的联机考核实验,取得了突破性进展。

  实验以全面验证皮秒激光系统输出能力、光束空间、时间和光谱控制能力,支撑皮秒激光系统工程设计定型为目标,同时考核元器件攻关成果“大口径脉冲压缩光栅”和“大口径透反偏振片”的性能。大能量配置(A构型9+5全开)的实验发次共计82发,实现了最高能量1010.3J/0.87ps,大口径宽带透反偏振片支撑了主放最高实现4126J/3.3nm的啁啾脉冲放大。本轮实验重点开展了信噪比和聚焦控制能力验证:通过皮秒OPA将参量荧光降低了约4个量级,同时有效控制了脉产和主放的预脉冲来源,全系统可实现108以上的信噪比输出;通过全系统的波前精密控制,实现了54.8%能量集中在26.4μm(4DL)的聚焦能力。

  通过本轮联机实验解决了大量系统级的工程问题,达到了合同标的要求,加深了对高能皮秒拍瓦激光的认识,为多功能激光系统研制提供了重要支撑。

图1 皮秒脉冲产生系统的信噪比测试结果(左)和焦斑环围能量曲线(右)

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