近日，由中國科學(xué)院上海光學(xué)精密機(jī)械研究所高功率激光物理聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室承建的神光驅(qū)動(dòng)器升級(jí)裝置在高能三倍頻激光輸出能力方面取得新進(jìn)展。高能三倍頻激光(波長(zhǎng)351nm)是開展激光與材料相互作用研究的基本需求，是確定高功率激光驅(qū)動(dòng)器性能的重要指標(biāo)之一，也是目前國際上高功率激光技術(shù)發(fā)展的重點(diǎn)研究?jī)?nèi)容。
上海光機(jī)所近期在神光驅(qū)動(dòng)器升級(jí)裝置上開展了I+II類KDP晶體和楔形透鏡實(shí)現(xiàn)諧波轉(zhuǎn)換、諧波分離和激光聚焦的終端光學(xué)組件總體技術(shù)的研究工作。2014年10月在單路性能演示實(shí)驗(yàn)中已獲得靶面≥3000J@351nm波長(zhǎng)，3ns激光脈寬輸出能力的考核，確定了終端光學(xué)組件總體技術(shù)方案的可行性;12月中旬完成驅(qū)動(dòng)器升級(jí)裝置終端光學(xué)組件超凈離線裝調(diào)和上線調(diào)試;2015年1月下旬完成所有三倍頻激光和靶場(chǎng)綜合性能的激光聚焦、激光指向、采樣效率、諧波轉(zhuǎn)換效率和穿孔效率等調(diào)試和測(cè)試。在以上工作的基礎(chǔ)上，于2月2日進(jìn)行了升級(jí)裝置三倍頻激光總體輸出能力的演示實(shí)驗(yàn)。在基頻激光8束輸出總能量為4萬焦耳的條件下，在真空靶室中物理實(shí)驗(yàn)靶面上獲得了8束激光三倍頻激光輻照靶面總能量為2萬5千焦耳(脈沖寬度3.4ns)的結(jié)果。以激光近場(chǎng)峰值強(qiáng)度的1%為光束有效口徑(31 cm×31cm)，升級(jí)裝置8束三倍頻激光的平均能量密度及功率通量密度分別達(dá)到3.6J/cm2和1.0GW/cm2(已考慮終端光學(xué)組件傳輸過程中10%的三倍頻能量損耗)。演示實(shí)驗(yàn)表明，激光輸出能力已達(dá)到裝置原定“三倍頻激光靶面總能量為2萬4千焦耳”的目標(biāo)指標(biāo)，進(jìn)一步驗(yàn)證了基于KDP晶體和楔形透鏡組合的閉合式終端光學(xué)組件技術(shù)方案的可行性，也表明裝置已基本具備開展綜合物理實(shí)驗(yàn)的能力。
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