神光Ⅲ原型激光整形实验：三台阶脉冲优化

"神光Ⅲ原型装置初步的激光脉冲整形实验" 本文详细介绍了在神光Ⅲ原型(TIL)装置上进行的高功率激光脉冲整形实验，旨在满足物理实验所需的特殊脉冲形状，即三台阶整形脉冲，其脉冲宽度比为1.5ns:1ns:0.5ns，幅度比为1:4:16。该实验过程包括了多个关键步骤，旨在优化激光系统的性能并确保脉冲波形的精确控制。 首先，研究人员利用激光性能仿真模型预测了注入激光系统的激光能量和脉冲波形，这是基于对发射目标的需求。此阶段的预测是后续实验的基础，确保了初始条件的设定。 接着，在激光脉冲整形后，进行了不同功率的激光发射实验，以便对脉冲波形进行进一步修正。通过实验测量频率转换效率，校正了各光束的1ω能量和1ω脉冲波形。同时，通过拟合实验数据来修正注入激光的能量，以确保更准确的能量分布。此外，通过分析增益-通量曲线，对注入激光的脉冲波形进行了微调，以达到最佳状态。 最后，综合考虑各束激光的注入脉冲波形，进行折中处理，以此作为调整脉冲波形的最终依据。实验结果显示，对于靶面要求的3ω-3ns-0.5kJ（单束）的三台阶整形脉冲，8束激光的脉冲波形与预设要求相当一致。在三个台阶之间，束间的瞬时均方根功率不平衡分别约为30%，10%和5%，这表明了实验的精度和稳定性。 这项工作展示了在高功率激光领域，特别是在神光Ⅲ原型装置上，如何实现复杂脉冲形状的精细控制，对于激光聚变研究和相关高能物理实验具有重要意义。通过这些技术手段，可以更好地控制激光能量的分布和脉冲的时间结构，从而提高实验的准确性和可重复性。同时，实验中的功率平衡调整策略也为类似高功率激光系统的脉冲整形提供了参考方法。