利用多级激光放大器中M2因子的周期性变化实现对光束质量的主动管理
结题报告
批准号:
61575172
项目类别:
面上项目
资助金额:
63.0 万元
负责人:
刘崇
依托单位:
学科分类:
F0506.激光
结题年份:
2019
批准年份:
2015
项目状态:
已结题
项目参与者:
项震、陈军、王春华、叶志斌、刘斌、姜洪波、沈利沣
国基评审专家1V1指导 中标率高出同行96.8%
结合最新热点,提供专业选题建议
深度指导申报书撰写,确保创新可行
指导项目中标800+,快速提高中标率
客服二维码
微信扫码咨询
中文摘要
激光光束质量的管理在高功率激光放大系统中是一项非常重要的研究课题。项目利用放大器中增益介质热效应对光束波前的调制,通过空间传播在焦点后获得与初始像差反号的波前畸变,再利用下一级放大器中增益介质自身的热效应对光束的波前进行补偿,从而在多级激光放大器中实现M2因子恶化--改善--再恶化--再改善的周期性变化,通过这一方式达到对激光光束质量主动管理的目的。.重点研究波前具有像差的光束在空间传播的一般规律,搭建不同类型、不同参数的多级激光放大系统进行实验验证,实现这一方法在固体棒状介质、板条状介质以及光纤和固体混合结构等不同类型的放大系统中进行光束质量有效管理的目标。.这一研究对于激光光场的传播与控制具有重要的科学意义,同时在高功率固体激光放大系统中具有重要的应用价值。
英文摘要
Beam quality management is an important research topic in high power laser amplifiers. In this project, a method is presented for active beam quality management by periodically changing the M2 factor in multi-stage laser amplifiers. The wavefront of the input beam is modulated by the thermally induced aberrations in the gain medium of the amplifier. The wavefront aberration of the beam changes its sign when it propagates after the focus. Another amplifier is properly positioned to compensate the beam wavefront and finally to improve the beam quality. This process is periodically performed in multi-stage laser amplifiers to realize the active beam quality management..The emphasis is on the propagating rules when an aberrated laser beam propagates in a free space. Experimental studies will be carried out for various laser amplification systems with different parameters, especially for amplifiers with rod or slab gain mediums, or fiber-solid hybrid amplification systems..This research has great significance in the field of laser beam propagating and beam controlling. It is also significant to the practical applications of high power laser amplification systems.
本项目研究了一种基于激光波前球差腔外周期再现补偿光束质量的方法,用于以 Nd:YVO4 为增益介质的 MOPA 系统中。.项目通过研究非对称振荡腔中光束波前和光束质量的自再现演化过程,由于振荡腔的两臂输出光束质量的不同,发现要维持腔内自洽,谐振腔内光束质量必然经历改善到恶化以及恶化到改善的过程。基于上述原理,将这一过程在腔外再现,通过合理控制各放大级之间的距离,周期再现激光在谐振腔内的演化过程,在放大器中对光束波前球差进行补偿,光束质量在经过奇数级放大后光束质量恶化,而偶数级放大后光束质量得到改善。.实验搭建了四级 MOPA 系统,最终得到功率 200W、光束质量因子小于 1.5 的激光输出。实验结果表明,通过腔外再现球差补偿的方法,合理控制放大级之间的距离,可以在实现激光功率放大的同时,保持良好的光束质量。项目研究过程中发表论文 9 篇,参加学术会议交流 2 次,培养研究生 4人。
期刊论文列表
专著列表
科研奖励列表
会议论文列表
专利列表
1.2 MW peak power, all-solid-state picosecond laser with a microchip laser seed and a high gain single-passing bounce geometry amplifier
1.2 MW 峰值功率全固态皮秒激光器,配有微芯片激光种子和高增益单程反射几何放大器
DOI:10.1016/j.optlastec.2016.05.016
发表时间:2016-11
期刊:Optics and Laser Technology
影响因子:5
作者:Wang Chunhua;Shen Lifeng;Zhao Zhiliang;Liu Bin;Jiang Hongbo;Chen Jun;Liu Chong
通讯作者:Liu Chong
Beam quality management by periodic reproduction of wavefront aberrations in end-pumped Nd:YVO4 laser amplifiers
通过端面泵浦 Nd:YVO4 激光放大器中波前像差的周期性再现进行光束质量管理
DOI:10.1364/oe.24.008988
发表时间:2016
期刊:Optics Express
影响因子:3.8
作者:Liu Bin;Liu Chong;Shen Lifeng;Wang Chunhua;Ye Zhibin;Liu Dong;Xiang Zhen
通讯作者:Xiang Zhen
DOI:--
发表时间:2016
期刊:中国激光
影响因子:--
作者:沈利沣;姜洪波;赵志刚;刘斌;王春华;项震;刘崇
通讯作者:刘崇
1.6 MW peak power, 90 ps all-solid-state laser from an aberration self-compensated double-passing end-pumped Nd:YVO4 rod amplifier
来自像差自补偿双通端面泵浦 Nd:YVO4 棒放大器的 1.6 MW 峰值功率、90 ps 全固态激光器
DOI:10.1364/ao.55.002399
发表时间:2016
期刊:Applied Optics
影响因子:1.9
作者:Wang Chunhua;Liu Chong;Shen Lifeng;Zhao Zhiliang;Liu Bin;Jiang Hongbo
通讯作者:Jiang Hongbo
95-ps all-solid-state laser with a low-power microchip laser seed and a two-stage single-pass bounce geometry amplifier
具有低功率微芯片激光种子和两级单通道反射几何放大器的 95 ps 全固态激光器
DOI:10.1364/josab.33.000884
发表时间:2016-05
期刊:Journal of the Optical Society of America B-Optical Physics
影响因子:1.9
作者:Wang Chunhua;Shen Lifeng;Zhao Zhiliang;Liu Bin;Jiang Hongbo;Chen Jun;Liu Dong;Liu Chong
通讯作者:Liu Chong
跨介质量子增强探测技术-跨介质量子增强探测技术研究
  • 批准号:
    2025C02029
  • 项目类别:
    省市级项目
  • 资助金额:
    0.0万元
  • 批准年份:
    2025
  • 负责人:
    刘崇
  • 依托单位:
高功率窄线宽中红外光参量技术研究
  • 批准号:
    U1230101
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    56.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    刘崇
  • 依托单位:
体全息光栅的制作及其改善半导体激光器光谱特性的研究
  • 批准号:
    60908013
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    20.0万元
  • 批准年份:
    2009
  • 负责人:
    刘崇
  • 依托单位:
应用于LD泵浦激光系统的复合型相位共轭技术研究
  • 批准号:
    10876037
  • 项目类别:
    联合基金项目
  • 资助金额:
    10.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    刘崇
  • 依托单位:
国内基金
海外基金