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400 mm口径片状放大器增益性能退化研究及维护策略

刘勇 吴文龙 陈文棋 林东晖 熊迁 王琳 王振国 陈林

刘勇, 吴文龙, 陈文棋, 等. 400 mm口径片状放大器增益性能退化研究及维护策略[J]. 强激光与粒子束, 2023, 35: 092001. doi: 10.11884/HPLPB202335.220363
引用本文: 刘勇, 吴文龙, 陈文棋, 等. 400 mm口径片状放大器增益性能退化研究及维护策略[J]. 强激光与粒子束, 2023, 35: 092001. doi: 10.11884/HPLPB202335.220363
Liu Yong, Wu Wenlong, Chen Wenqi, et al. Gain degeneration and maintance project of 400 mm aperture disk amplifier[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2023, 35: 092001. doi: 10.11884/HPLPB202335.220363
Citation: Liu Yong, Wu Wenlong, Chen Wenqi, et al. Gain degeneration and maintance project of 400 mm aperture disk amplifier[J]. High Power Laser and Particle Beams, 2023, 35: 092001. doi: 10.11884/HPLPB202335.220363

400 mm口径片状放大器增益性能退化研究及维护策略

doi: 10.11884/HPLPB202335.220363
详细信息
    作者简介:

    刘 勇,249133939@qq.com

  • 中图分类号: TN248.1

Gain degeneration and maintance project of 400 mm aperture disk amplifier

  • 摘要: 400 mm口径片状放大器增益性能退化是国内外惯性约束聚变(ICF)激光装置长期运行所面临的主要问题之一,直接影响激光装置的输出能力与光束质量。对造成片状放大器增益退化的因素开展了分析,建立了各因素的归一化理论分析模型,并利用2组九片长的400 mm口径4×2组合式片状放大器系统开展了实验研究,无维护策略条件下经过10年、3 000发次运行后增益性能平均退化了10.2%,符合理论预期。以此制定了大口径片状放大器的维护策略,实现了系统长期的增益性能退化率优于1.5%,满足ICF激光装置长期运行要求。
  • 图  1  ICF激光装置及400 mm口径片状放大器示意图

    Figure  1.  Schematic of the ICF laser facility and the amplifier

    图  2  大口径片状放大器增益储能能量传递转换过程

    Figure  2.  The pass of energy of large aperture slab amplifier

    图  3  时间和光谱分辨的氙灯辐射功率密度

    Figure  3.  Emission spectrum of flashlamp

    图  4  钕离子吸收系数(掺杂数密4.2×1020 cm−3

    Figure  4.  Absorption coefficient of Nd

    图  5  小信号增益系数与电容器储能值下降的关系

    Figure  5.  Relationship of small signal gain coefficient and bank energy change

    表  1  氙灯电光转换效率随发次变化

    Table  1.   Change of flashlamp electro-optical conversion efficiency with shots

    flashlamp
    issue
    initial
    efficiency/%
    efficiency after
    3000 shots/%
    drop
    rate/%
    1,2 79.21 77.51 −2.13
    3,4 79.02 77.67 −1.68
    5,6 81.11 79.61 −1.85
    7,8 79.68 78.81 −1.13
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出版历程
  • 收稿日期:  2023-01-09
  • 修回日期:  2023-08-10
  • 录用日期:  2023-08-15
  • 网络出版日期:  2023-08-16
  • 刊出日期:  2023-09-15

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