基于多级平滑的多级脉冲压缩器用于超高峰值功率激光
光学
2022-01-12 v1
摘要
超高峰值功率激光是前沿激光物理研究的重要科学工具，其中峰值功率提升与运行安全性均十分关键，但目前受限于压缩光栅的损伤阈值与尺寸。基于近期报道的“多级脉冲压缩器(MPC)”方法，本文提出一种基于多级平滑的MPC(MS-MPC)，以进一步提升运行安全性、操作便利性并简化MPC整体装置。在该优化设计中，光束平滑并非简单地在预压缩器或主压缩器中执行，而是被分离为多级进行。由此，它可直接保护每一级中的重要光学元件，同时降低典型MPC的实施难度。基于棱镜对的预压缩器将引入适当的空间色散，其更易实现且足以直接保护第一块光栅。同时，非对称四光栅压缩器(AFGC)也将引入空间色散以进一步平滑激光束，从而有助于直接保护最后一块光栅。借此，由于消除了随机空间强度调制，使用当前可用光学元件即可压缩10s-100s PW激光，且运行安全性得到提升。此外，可在主放大器前增设一级光束平滑以保护最大的放大晶体免受损伤。该MS-MPC光学设计可轻易推广至所有现有PW激光装置，以提升其潜在压缩脉冲能量与运行安全性。
引用
@article{arxiv.2201.03917,
title = {Multistage smoothing based multistep pulse compressor for ultrahigh peak power lasers},
author = {Shuman Du and Xiong Shen and Wenhai Liang and Peng Wang and Jun Liu and Ruxin Li},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.03917},
year = {2022}
}
备注
15pages, 7 figures