MOPA系统建立中的三个技术问题.pdf

介绍了原子能科学研究院准分子激光研究室在建立MOPA系统中遇到的几个技术问题及解决方案。第5期马景龙等:MOPA系统建立中的三个技术问题553器;而且使输出波形变坏。加了滤波器后,前面的尖脉冲被消除了,而且波形也变好了。虽然用一个简单的IC电路就可以解决闸流管反击电压的干扰问题,但从保护同步的核心部件DG535来说,应该果取(4)所示的光电隔离电路。因为DG535触发的后续电路是几十千伏以上的高压脉冲器件,经常存在着漏电、击穿以及对地放电的可能,高压脉冲有可能沿着触发线的芯线、外屏蔽线,或者地线返回来,打坏低压器件DG535。所以下一步我们将在所有的触发线上串联光电隔离器。0000()half-wave rectification (2)clamping(3)IC filtering(4) photoelectric isolationFig. 2 Four proposed methods to eliminate the feedback of thyratron图2消除闸流管反击电压的四种方法(b)÷-“1…pm……,,…Fig 3 Output of dG535 without(a)and with(b) filtering图3(a)未加LC滤波和(b)加IC滤波时DG535输出波形3种子光的选取种子光的选取是一个非常重要的问题光束品质采取其它方法加以改善,我们着眼于输出能量的最佳化。LPX-150工作在单脉冲状态时,输出能量有较大的不稳定度。而在连续脉冲工作几分钟后,输出能量有一段稳定的时间。我们目前采取的方式是:首先让IPX-150以连续方式工作,同时监测输出的激光时间信号,从信号的幅度判断输出能量的高低。由于放大器和LPX-150使用的是同一台触发器DG535,所以在放大器加压的过程中LPX-150的触发就得停下来。加压结束由DG535发出触发信号,完成一次放大过程。这里有一个问题,加压的过程需要持续几分钟LPX-150在等待放大器加压的过程中“冷却”下来,用于放大的那一个种子脉冲可能正好处于输出能量下降的时候。为解决这个问题我们考虑了几种选择种子光的方法。可以完全保证输出足够能量的方法是在给放大器加压的同时,让IPX-150连续运转,并获取IPX-150的激光时间信号,给定一个幅度阈值以判别它的输出能量是否满足要求,当激光信号的幅度大于给定的阈值时,判别电路向放大器的触发器发出触发信号。但是由于放大器从触发信号到电子束到达激光腔需要1微秒以上,为了使种子光和电子束同步,种子光就要绕行几百米。经过这样长距离的传输,种子光从品质和能量上都会严重下降。所以这种方法是不可行的。其它的方法都是基于对被选种子光前面的脉冲的观察。有两种实现方法,一种是通554强激光与粒子束第11卷过一个逻辑电路首先让LPX-150“预热”一连续运转,而截止放大器的触发信号。当幅度判别电路判别到前几个脉冲的幅度都大于设定的阈值时,即认为LPX-150输出稳定,下一个脉冲被选为种子脉冲。此时开启放大器的触发信号,下一次触发即完成一次放大。另一种更简单的方法是通过软件来实现控制逻辑。我们用 Labview编写了一个控制程序,用它来控制DG535,可以满足种子光选取的任务4小结简单介绍了“天光”装置在构成MOPA系统中所遇到的激光开关透镜寿命问题、同步控制中闸流管反击电压问题,以及种子光的选取问题。采用CaF2代替石英玻璃,延长了透镜的寿命,采用滤波的方法,克服了闻流管的反击电压对低压电器DG535的干扰,采用逻辑控制软件,基本解决了种子光的选取问题。这些结果都已应用在MOPA系统中。参考文献1 Ma Weiyi, Shan Yusheng. Chinese Journal of Laser, 1996,B5: 4852马维义,周坤刚等.强激光与粒子束,199,11(3):2773赵荣生等.KrF激光触发气体开关的实验研究.强激光与粒子束,19,6(2):234 Woodworth J R, ForstC A and Green T A, UV laser triggering of high-voltage gas switches. J Appl Phys,1982.534734-4742THREE TECHNICAL PROBLEMS IN MOPA SYSTEMMA Jing-long, MA Wei-yi, WANG Xiao-jun, GONG Kun, SHAN Yu-shengChina Institute of Atomic Energy, P.O. Boz 275-7, Beijing,102413ABSTRACT: Jitter of the laser triggered switch, feedback of the thyratron and output instability of thedischarge pumped KrF laser as a front-end were discussed, and solutions were givenKEY WORDS: MOPA system; synchronization; seed pulse; laser triggered switch, KrF laser,CaF