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高功率激光终端KDP晶体非共线高效三倍频及远场色分离方案数值模拟分析

刘崇 季来林 朱宝强 林尊琪

高功率激光终端KDP晶体非共线高效三倍频及远场色分离方案数值模拟分析

刘崇, 季来林, 朱宝强, 林尊琪
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出版历程
  • 收稿日期:  2016-04-13
  • 修回日期:  2016-05-13
  • 刊出日期:  2016-07-20

高功率激光终端KDP晶体非共线高效三倍频及远场色分离方案数值模拟分析

  • 1. 中国科学院上海光学精密机械研究所, 高功率激光物理国家实验室, 上海 201800;
  • 2. 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所, 上海 201800
  • 通信作者: 季来林, jsycjll@siom.ac.cn

摘要: 为满足高功率激光装置对终端光学系统的改进要求, 控制3光路透射元件厚度以降低激光损伤风险, 避免3非对称聚焦与色分离元件对靶场调靶产生不利影响, 本文利用非共线相位匹配原理讨论了KDP晶体I类和II类两种和频产生351 nm(3)激光及其远场色分离过程. 模拟结果表明, 室温20 ℃环境中除目前常用的共线和频外, 1053 nm()与526.5 nm(2)激光可选择I类或II类两种非共线和频方式实现高效3激光输出并在激光远场实现色分离, 且具有足够的高效转换失谐角容宽. 计算表明, 与I类和频类似, II类和频也存在一个非临界相位匹配过程, 其匹配方向约为 (3) = 86.53. 可通过增加晶体厚度克服其有效非线性系数较低的缺点, 实现3高效输出, 失谐角容宽可达 20 mrad. 为满足靶场需要, 解决非共线角容宽苛刻带来的调节不便, 并进一步使光路紧凑, 将楔角为12的熔石英楔板置于倍频晶体之后, 与2 激光在熔石英楔板后表面可产生约3.5 mrad分离角. 经非共线和频, 使用薄透镜即可实现聚焦及色分离. 该方案完全满足终端光学系统的改进要求, 可作为可靠的备选方案之一.

English Abstract

参考文献 (10)

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