一种飞秒激光对比度的测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种飞秒激光对比度的测量装置及其测量方法。本发明专利技术将飞秒脉冲分束成待测脉冲和探针光，待测脉冲电离固体靶体产生等离子体，待测脉冲的光压在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层向靶体内部运；当探针光入射至高密度等离体层表面时，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探测光光谱产生多普勒频移；根据探针光的多普勒频移，获得高密度等离子体层的运动速度，再通过高密度等离子体层的运动速度，获得准确的待测脉冲的强度；本发明专利技术用于高功率激光对比度的测量，并且获得激光脉冲的具体强度，这对飞秒激光对比度的提升以及激光驱动离子加速都有指导性意义。

A measurement device and method of femtosecond laser contrast

【技术实现步骤摘要】
一种飞秒激光对比度的测量装置及其测量方法
本专利技术属于光学测量领域，具体涉及一种飞秒激光对比度的测量装置及其测量方法。
技术介绍
飞秒激光与物质的相互作用是近年来兴起的热点研究，特别是应用于惯性约束聚变（ICF）点火、激光离子加速方面。自1960年第一台红宝石激光器的专利技术以来，激光技术在近些年得到了长足的发展，1962年专利技术的调Q技术使人民可以获得纳秒量级的激光脉冲，在1963专利技术的激光锁模技术，使得激光的脉冲宽度达到了皮秒的量级，而1985年，G.Mouro提出的啁啾脉冲放大技术使得高功率激光得到了长足的发展，可以使激光的功率密度达到，为飞秒激光驱动粒子加速提供了可能。但在高功率激光装置中，由于选单元件消光比的限制以及放大过程中的自发辐射效应等因素的影响，不可避免存在时域背景噪声，从而导致激光脉冲的时域对比度下降。对于基于气体靶的加速而言，激光对比度对于整个实验的影响不是很明显，而对于固体靶加速来说，激光对比度对整个实验的结果起着最重要的影响。当超强激光与固体靶相互作用时，如果飞秒激光的自发放大辐射或者预脉冲的强度超过，靶体会先本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述飞秒激光对比度的测量装置包括：真空腔、真空窗口、固体靶体、准直装置、分束片、待测脉冲光路调节装置、变频晶体、延迟装置、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、探针光调节光路装置、光阑和光谱仪；其中，所述固体靶体放置在真空腔中，真空腔的腔壁设置真空窗口；飞秒激光入射至分束片，发生反射和透射，大部分飞秒激光经分束片后作为待测脉冲，经过待测脉冲光路调节装置，确保待测脉冲在固体靶体上的位置不变，经第一透镜聚焦后，通过真空窗口垂直入射至固体靶体的表面，调节第一透镜的位置，使得待测脉冲入射至固体靶体表面处的焦斑最小，从而电离固体靶体产生...

【技术特征摘要】
1.一种飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述飞秒激光对比度的测量装置包括：真空腔、真空窗口、固体靶体、准直装置、分束片、待测脉冲光路调节装置、变频晶体、延迟装置、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜、第五透镜、第六透镜、探针光调节光路装置、光阑和光谱仪；其中，所述固体靶体放置在真空腔中，真空腔的腔壁设置真空窗口；飞秒激光入射至分束片，发生反射和透射，大部分飞秒激光经分束片后作为待测脉冲，经过待测脉冲光路调节装置，确保待测脉冲在固体靶体上的位置不变，经第一透镜聚焦后，通过真空窗口垂直入射至固体靶体的表面，调节第一透镜的位置，使得待测脉冲入射至固体靶体表面处的焦斑最小，从而电离固体靶体产生等离子体；小部分飞秒激光经分束片后，经第二透镜聚焦入射至变频晶体，通过调整变频晶体的角度，使变频晶体的变频效率达到最大，频率改变不同于待测脉冲，经过第三透镜准直形成平行光，作为探针光入射至探针光调节光路装置，调节探针光的路径后，进入延迟装置，探针光从延迟装置出射后，经第四透镜聚焦，入射至真空腔内的等离子体区域，通过调整第四透镜的位置，使得探针光在等离子体区域的焦斑完全覆盖等离子体区域；待测脉冲的光压在等离子体区域内压缩产生高密度等离子体层，使得高密度等离子体层向靶体内部运动；当探针光入射至高密度等离体层表面时，探针光入射到高密度等离子体层的入射角为θ，会被高密度等离子体层反射，由于高密度等离子体层正在运动，从而导致反射的探针光光谱产生多普勒频移；产生多普勒频移的探针光经过等离子体表面反射后，被第五透镜收集，调节第五透镜的位置，使得等离子体区域放大并成像至光阑处，利用光阑滤出信号区域，提高信噪比，经过第六透镜将光阑处的像缩小成像至光谱仪，获得多普勒频移；根据探针光的多普勒频移，获得高密度等离子体层的运动速度，再通过高密度等离子体层的运动速度，获得准确的待测脉冲的强度；延迟装置改变探针光与待测脉冲的延迟时间，扫描感兴趣的待测脉冲区间，直至探针光与主脉冲重叠，分别得到预脉冲与主脉冲的强度，从而得到飞秒激光对比度。


2.如权利要求1所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述探针光调节光路装置包括一个或多个反射镜；所述待测脉冲光路调节装置包括一个或多个反射镜。


3.如权利要求1所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述变频晶体采用倍频晶体或三倍频晶体。


4.如权利要求1所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述延迟装置包括延迟线和平移台，延迟线放置在平移台上；延迟线包括一对45度反射镜，即第一和第二45度反射镜，经第一45度反射镜反射后，再由第二45度反射镜反射后，沿与入射方向相反的方向平行出射。


5.如权利要求4所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述反射镜反射的波长范围为200nm~500nm，只反射变频光，并将剩余的基频光进行过滤，减少基频光带来的噪声。


6.如权利要求1所述飞秒激光对比度的测量装置，其特征在于，所述探针光入射至等离子体区域的入射角θ为5°~20°。


7.一种如权利要求1所述的飞秒激...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘成，王睿，
申请(专利权)人：北京波量科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11