Valkyrie：短脉冲CO2激光系统在激光聚变实验中的关键角色

Valkyrie是一个专为激光聚变实验设计的二氧化碳(CO2)短脉冲激光系统。该系统由市场上的标准组件构成，体现了在实际应用中的灵活性和可行性。文章详细地介绍了系统的设计与构建，包括稳频技术，这是一个关键环节，通过采用二级控制策略，确保激光频率的精确稳定。稳频过程中，系统能够将激光频率的漂移控制在1x10^-8的极低水平，这对于激光聚变实验中至关重要的频率稳定性至关重要。 模拟计算的图表展示了系统的工作原理和操作流程，这有助于理解激光放大器的测试结果以及整个系统的性能。在实验条件下，当激光输出功率达到4.4瓦，且在10.6微米的波长下，系统能够在10.4微米带宽P(20)的范围内，稳定在荧光的1阶微分信号零点，从而实现高频精度的控制。 文章还提到，利用预备实验中的002激光共振腔，研究人员可以研究高分辨率的激光光谱，特别是在4.3微米的荧光窄拉姆凹陷区域，这有助于深入理解其特性。通过优化吸收盒的结构和内壁涂层，可以显著提高探测效率。对于实现激光在自由振荡状态下频率脉动的减小，这是实现激光聚变应用的关键，比如受控热核燃烧。改善这个问题将有望提升激光系统的整体稳定性。 Valkyrie激光系统不仅展示了在激光聚变研究中的应用潜力，还突显了精确控制技术在高性能激光器开发中的重要性。通过结合理论模拟和实际测试，这个系统为激光与等离子体交互的研究提供了有力工具，预示着未来在能源、材料科学以及基本物理研究中的广阔前景。