4-28  光阴极注入器驱动激光器的调试与测量

陈亚男  杨兴繁  刘  婕

光阴极注入器可产生高亮度电子源，广泛用于自由电子激光研究中。光阴极注入器包括：驱动激光器、光阴极制备室、光阴极RF腔、高功率微波功率源及测试设备等，其中驱动激光器的性能和工作稳定性是影响实验成功的关键。由于泵浦二极管的性能明显下降，种子光振荡器的输出降低，导致光阴极注入器输出束流降低，为恢复光阴极注入器的性能，更换了激光二极管，将新的激光二极管泵浦模块安装好以后，要对驱动激光系统进行仔细的调试与测量。

阴极实验中应用的驱动激光器的结构如图1所示，其中振荡器是一种二极管泵浦自锁模激光器，工作正常时其输出功率应约500 mW，由于旧泵浦模块激光二极管性能下降，更换了新的泵浦模块，调节模块在振荡腔中的位置，使振荡器输出功率最大。由于更换了新的泵浦模块及其位置所限，对振荡腔光路进行了一定的调整，用感光片监测输出光斑的质量，同时用功率计监测输出功率，测得质量较好时的输出光功率为288 mW，此时二极管泵浦电流为1.95 A。在实验中，驱动激光同RF信号的同步相当重要，由于二极管锁模激光器的输出稳定，采用高稳定度的RF信号源来驱动时间同步稳定器，自动调节振荡腔腔长，使激光脉冲频率与标准信号频率一致。激光功率放大器有3个放大单元，对振荡腔输出的激光进行5次放大，调节某些元器件，使其工作在最佳状态。最后调节倍频晶体的位置及角度，使经过倍频后输出的能量最大。由于受新泵浦模块位置所限，振荡腔最大输出光功率288 mW，经放大和倍频后脉冲能量56 mJ，可作为光阴极注入器的驱动光源。