简介:片状放大器系统是高功率激光装置最主要的能量和功率来源,它主要解决驱动器的纵向能量传输和转换问题。放大器中能量转换主要通过储能组件、脉冲氙灯、泵浦腔和增益介质等单元部件实现。为了达到最佳的性能和最高的效率,必须使放大器每一个单元部件设计尽量最优,并保持较高的可靠性。影响储能的主要因素见图1。放大器的设计和优化,关联到众多元器件的协同配合,在各单元的设计中必须考虑到对系统的影响和指标分配。放大器的设计需要是在总体设计的框架下,以提高系统的储能效率、增益能力、降低热效应为目标,结合元器件的可靠性水平,进行系统设计。同样,合理均衡的能量转换和传输过程,也是决定放大器稳定可靠、高效运行的前提和保障。
简介:介绍了当前高功率微波(highpowermicrowave,HPM)能量合成和功率合成的研究进展,并思考了下一步可能的发展方向。能量合成的关键在于HPM合成器,基于过模圆波导TM01模式滤波器的HPM合成器,能实现两路微波信号的同极化通道合路,并有效提高合成器的功率容量;在此基础上形成的滤波器及合成器网络,能够实现HPM多波段、多频率工作,或产生拍波。功率合成的关键在于对单个HPM微波源的频率和相位的控制。基于小信号相位牵引的新方法,实现了GW量级的HPM相位控制,注入功率比接近-43dB;同时,结合强流电子束加速器的同步控制、大功率固态注入源及相控阵天线等关键技术的发展,这些研究可为HPM源空间功率合成技术奠定基础。
简介:为了测量高能激光参数,基于石英晶体微天平测量高能激光功率或者能量的思路,搭建了石英晶体微天平测量系统,分别针对短时间(25ms到2$)激光辐照和长时间(20$以上)激光辐照以及石英晶体谐振器耐辐照能力开展了实验研究,并对实验结果进行了初步分析。实验结果表明,石英晶体谐振器受激光辐照时,谐振频率首先线性增加,然后趋于稳定。频率增加过程中,频率变化量与入射激光能量成正比;长时间辐照后频率趋于稳定,谐振频率相对于辐照前的变化量与入射激光功率成正比。测量系统最小可分辨的能量在7mJ以下,最小可分辨的功率在80mW以下,耐受激光功率密度不小于2.3kW*cm^,辐照时间不小于60s。分析认为,石英晶体谐振器受激光辐照后,谐振频率发生变化与辐照后晶体内部温度场和应力场的变化有关。
简介:根据圆波导模式耦合理论,设计了一种结构紧凑型高功率容量弯曲圆波导,计算得到了TE_(11)模式和TM_(01)模式高传输效率时圆波导半径与波导弯曲半径、传输效率与弯曲角度之间的关系。软件仿真结果表明:中心频率为9.7GHz时,弯曲圆波导对水平极化的TE_(11)模式、垂直极化的TE_(11)模式和TM_(01)模式可实现大于99.9%的传输效率。按照击穿阈值为1Mv·cm~(-1)计算,弯曲圆波导功率容量可达4GW。低功率测试表明:9.7GHz时,水平极化的TE_(11)模式、垂直极化的TE_(11)模式和TM_(01)模式的传输效率为99%,与理论模拟结果一致。