用于高重频激光丝的高功率光纤激光系统

我们介绍了一种高功率光纤激光系统的开发，旨在研究其用于横向电子束剖面监测仪（即激光丝）的适用性。该系统采用主振荡功率放大器（MOPA）设计，末级放大采用棒型光子晶体光纤， demonstrated 能够产生波长为 1036 nm、单脉冲能量高达 $165.8 \pm 0.4 \mu$J、半高全宽为 $1.92 \pm 0.12$ps、重复频率为 6.49 MHz 的脉冲。脉冲以 1 ms 的脉冲串形式产生，采用一种新颖的突发模式放大方案，以匹配加速器中带电粒子的束团模式。该方法使得在脉冲串开始时实现的脉冲能量比 $17.0 \pm 0.6 \mu$J 的稳态值高出一个数量级，压缩后演示的峰值功率达到 $25.8 \pm 1.7$ MW。该系统还显示出优异的空间质量，两个维度上的 $M^{2} = 1.26 \pm 0.01$，这将允许实现接近衍射极限的聚焦。