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高能所光阴极驱动激光系统研制

李孝燊 徐金强 孙大睿

李孝燊, 徐金强, 孙大睿. 高能所光阴极驱动激光系统研制[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 021001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170344
引用本文: 李孝燊, 徐金强, 孙大睿. 高能所光阴极驱动激光系统研制[J]. 强激光与粒子束, 2018, 30: 021001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170344
Li Xiaoshen, Xu Jinqiang, Sun Darui. Drive laser system for a photocathode at IHEP[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 021001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170344
Citation: Li Xiaoshen, Xu Jinqiang, Sun Darui. Drive laser system for a photocathode at IHEP[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2018, 30: 021001. doi: 10.11884/HPLPB201830.170344

高能所光阴极驱动激光系统研制

doi: 10.11884/HPLPB201830.170344
基金项目: 

国家自然科学基金项目 11275217

国家自然科学基金项目 11475199

详细信息
    作者简介:

    李孝燊(1991-),男,硕士研究生,从事激光技术研究;lixs@ihep.ac.cn

    通讯作者:

    徐金强(1965-),男,副研究员,从事激光技术研究;xujq@ihep.ac.cn

  • 中图分类号: TN248

Drive laser system for a photocathode at IHEP

  • 摘要: 能量回收型直线加速器(ERL)可能提供低发射度、高平均流强的连续电子束团,其电子枪的光阴极需要高重复频率、高平均功率的驱动激光系统。采用先进的光纤激光技术,特别是在激光系统中采用了掺镱光子晶体增益光纤,能实现高重复频率高平均功率激光输出。利用啁啾脉冲放大(CPA)技术,通过优化设计,将重复频率100 MHz和1.3 GHz的两套激光振荡源集成到同一个激光系统,整个激光系统的结构简化,使用方便。两种重复频率激光倍频效率分别达到50%和30%,绿光能达到5 W以上,满足光阴极实验平台的使用要求。
  • 图  1  光阴极驱动激光系统结构

    Figure  1.  Layout of photocathode drive laser system

    图  2  激光脉冲压缩器、倍频

    Figure  2.  pulse compressor, SHG

    图  3  用级联的双折射晶体脉冲整形

    Figure  3.  pulse shaping by cascaded crystals

    图  4  脉冲整形测量结果

    Figure  4.  Measurement results of pulse shaping

    图  5  激光功率稳定性

    Figure  5.  Stability of laser power

    表  1  两种运行状态对应的激光要求

    Table  1.   Laser requirements for two operation modes

    parameters electron bunch charge/pC pulse energy at cathode/nJ pulse repetition rate/MHz power at cathode/W pulse length (flattop)/ps
    1st mode 77 18 100 1.8 20~30
    2nd mode 7.7 1.8 1.3 2.3 20~30
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  • [1] Ito I, Nakamura N, Dai Y, et al. Development of an Yb-doped fiber laser system for an ERL photocathode gun[J]. Proceedings of Ipac, 2010: 2141-2143.
    [2] Honda Y. Development of a photo-injector laser system for KEK ERL test accelerator[J]. Proceedings of Ipac, 2012: 1530-1532.
    [3] Sakanaka S, Akemoto M, Aoto T, et al. Status of the energy recovery linac project in Japan[J]. Proceedings of Ipac, 2009, 64(s): 1278-1280.
    [4] Zhao Z, Bartnik A, Wise F W, et al. High-power fiber lasers for photocathode electron injectors[J]. Physical Review Special Topics-Accelerators and Beams, 2014, 17(5): 986-1000.
    [5] Ouzounov D G, Bazarov I V, Dunham B, et al. The laser system for the ERL electron source at Cornell University[C]//Particle Accelerator Conference. 2008: 530-532.
    [6] Onda T, Shinnosuke M, Shoji I. A new walk-off compensating BBO device with thinner-plate-stacked structure fabricated by room-temperature bonding[C]//Nonlinear Optics. 2013.
    [7] 徐金强, 孙大睿. 用于光阴极的光纤激光研制实验[J]. 强激光与粒子束, 2015, 27: 051002. doi: 10.11884/HPLPB201527.051002

    Xu Jinqiang, Sun Darui. Development of fiber laser system for a photocathode gun. High Power Laser and Particle Beams, 2015, 27: 051002 doi: 10.11884/HPLPB201527.051002
    [8] 黄志华, 林宏奂, 王建军, 等. 基于光子晶体光纤的全光纤脉冲放大器[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 021001. doi: 10.3788/HPLPB201426.021001

    Huang Zhihua, Lin Honghuan, Wang Jianjun, et al. All-fiber pulsed amplifier based on photonic cyrstal fiber. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 021001 doi: 10.3788/HPLPB201426.021001
    [9] 黄志华, 许党朋, 林宏奂, 等. 高功率全光纤啁啾脉冲放大激光系统[J]. 强激光与粒子束, 2014, 26: 091015. doi: 10.11884/HPLPB201426.091015

    Huang Zhihua, Xu Danpeng, Lin Honguan, et al. High power all-fiber chirped pulse amplification laser system. High Power Laser and Particle Beams, 2014, 26: 091015 doi: 10.11884/HPLPB201426.091015
    [10] Zhang S, Benson S, Evtushenko P, et al. A simple gating technique for high-average-current photo-injectors[J]. Nuclear Inst & Methods in Physics Research A, 2011, 629(1): 11-15.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-08-31
  • 修回日期:  2017-10-23
  • 刊出日期:  2018-02-15

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