大型短脉冲固体激光装置中的脉冲前沿畸变效应研究

在大型短脉冲固体激光装置中，由光学元件色散导致的脉冲前沿畸变效应是不可避免的，该效应的不良影响包括：导致焦点处的脉冲时域显著展宽、焦斑尺寸变大、时域对比度下降等，对于基于聚焦短脉冲激光与物质相互作用的物理实验有严重的影响。目前传统的用于超短脉冲时域诊断的产品（二、三阶自相关仪）无法测量出这种脉冲前沿畸变效应，虽然国际上近几年出现了几种能测量该效应的新的技术方法，但还都不能应用在大口径的短脉冲固体激光装置中。本项目理论上研究了脉冲前沿畸变效应对于啁啾脉冲压缩过程的影响，实验上提出了一种能应用在大口径短脉冲固体激光装置中的脉冲前沿畸变效应的诊断和补偿的方法。本项目的研究一方面对于发展更大口径和更高功率的短脉冲激光有重要意义，另一方面还可以应用到高能短脉冲激光的相干合成技术中的相位控制上。

(1) 完成了理论研究内容, 概括阐述了各种脉冲前沿畸变效应的产生机理, 包括透镜引入的抛物面型脉冲前沿畸变, 脉冲前沿倾斜, 时空耦合等, 并完成了相应的定量研究..(2) 提出了一种新的脉冲前沿畸变效应的诊断技术--基于衍射场干涉的谱分辨技术，可用于大型短脉冲激光装置中, 该技术的诊断精度可以达到10fs. .(3) 研究了衍射透镜本身对于短脉冲时域特性的影响, 提出了具体的设计加工参数..