基于孔耦合带状线的激光脉冲整形系统

• 作 者: 高云凯
• 机 构: 中国科学院上海光学精密机械研究所
• 出 处: 中国科学院上海光学精密机械研究所
• 发表日期: 2005年期
• 关键词: 激光技术 高功率激光 脉冲整形 电光调制器 孔耦合带状线

该文研究了一种新型激光脉冲整形系统，该系统能够产生具有150ps前沿、1-5ns脉冲宽度可调、高对比度、光滑过渡以及灵活整形的激光脉冲。
第一章概述与比较了目前已有的几种激光脉冲时域整形技术。它们分别为：时空变换激光脉冲整形技术、高压变阻抗传输线激光脉冲整形技术、基于电脉冲堆积的激光脉冲整形技术、光纤堆积脉冲整形技术。
第二章介绍了基于孔耦合带状线的激光脉冲整形系统的工作原理。该系统使用了一个由孔耦合带状线电脉冲整形器驱动的电光调制器。一个电脉冲整形器由两条通过其公共接地板上的耦合孔径发生耦合作用的带状传输线所组成的四层四端口装置。更换具有不同耦合孔径的公共接地板，该电脉冲整形发生器可以输出具有150ps时间结构的整形电脉冲。将整形的电脉冲输入到电光调制器上，就可以得到整形激光脉冲。
第三章阐述了基于孔耦合带状线的激光脉冲整形系统的研制工作。测定了传输线有效阻抗与孔径宽度之间的对应关系。利用该激光脉冲整形系统，获得了各种形状的激光脉冲的输出。
第四章计算了高功率固体激光器后级主放系统的增益饱和效应。以终端输出方波为例，推算出所需要的前端系统输出激光脉冲的时间形状。计算的结果为前端系统激光脉冲的输出提供了设计依据。
第五章在该文所提的激光脉冲整形技术的基础上，首次创造性地提出一种新的长短激光脉冲同步方案。在该方案中，100ns的单纵模激光预脉冲经分束后分别输入到两个波导调制器中，与此同时分别输入两个具有高同步精度的电脉冲到调制器中，通过这种方式可以实现具有高同步精度的100ps激光脉冲和ns激光脉冲的输出。初步实验结果表明该方案是可实现高精度长短脉冲同步输出的。该技术方案可以为长短脉冲同步提供了一条新的技术思路。
第六章为该文的结论。