神光Ⅱ高功率激光物理實驗裝置
神光Ⅱ高功率激光物理實驗裝置神光高功率激光實驗裝置(神光裝置)由神光Ⅱ裝置、第九路多功能激光裝置等組成,目前已經形成包括飛秒拍瓦、皮秒拍瓦、納秒萬焦耳在內的多檔脈衝輸出和聯合打靶能力,是國際為數不多的高能量密度物理綜合實驗平台。神光II裝置和第九路多功能激光裝置分別於2001年和2008年建成驗收,項目法人單位為上海光學精密機械所,建設地點為上海市嘉定區。
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簡介
神光Ⅱ裝置是由中國科學院、中國工程物理研究院、國家「863」計劃[1]支持的大科學工程項目。該裝置是目前中國規模最大、國際上為數不多的高性能、高功率固體激光裝置,是中國中近期慣性約束聚變重要實驗平台。 2001年12月底,神光Ⅱ裝置通過了中國科學院、中國工程物理研究院聯合主持的鑑定與驗收。2002年獲上海市科技進步獎一等獎。2003年獲中國科學院傑出成就獎。
該裝置是一個集中了當前國內最先進的激光、光學、精密機械以及計算機控制等系統為一體的綜合性、系統性高科技工程項目。它的建成與投入運行,標誌着中國在這一領域的綜合研究能力上了一個新的台階,對解決人類未來能源問題及開拓國際最前沿的「高能密度物理」研究具有重要意義。
主要研究內容和關鍵技術
神光Ⅱ裝置由激光器系統、靶場系統、能源系統、光路自動準直系統、激光參數測量系統以及環境、質量保障等系統組成,是數百台套的各類激光單元或組件的集成,並在空間排布成8路激光放大鏈,每路激光放大鏈終端輸出激光淨口徑φ230mm,具有兩種脈寬1ns、100ps,3種波長1.053μm、0.53μm、0.35μm的輸出能力,該裝置終端輸出能量達到6KJ/1ns/1.053μm。
神光Ⅱ研製經歷了十分艱苦的過程,科研人員[2]開拓創新,為全面達到神光Ⅱ裝置最終要求的技術指標,採用了國產高性能元器件,獨立自主地解決了一系列科學技術難題,使神光Ⅱ項目實現了中國ICF激光驅動器發展史上質的重大跨越,使裝置實質性地跨入了當代國際最先進的高功率固體激光驅動器的行列,也成為國內由中國科學院和中國工程物理研究院高水平合作完成的大科學工程的典範。
技術創新點
神光Ⅱ裝置在研製過程中,獨立自主地解決了一系列技術難題,創新集成了15項單元新技術。主要包括: (1)創新設計並研製成功的無開關同軸雙程片狀主放大器,在國際上首次投入運行。(2)在同軸雙程主放中創新開拓的帶濾波孔小園屏技術,解決了主放大器輸出能力問題。
(3)首創調Q型損耗調製單縱模激光振盪器核心新技術,在神光Ⅱ運行中獲得國際同行矚目的高穩定輸出。
(4)創新型高穩定性冷陰極閘流管控制的時空變換激光脈衝整形技術。
(5)為解決激光靶精密瞄準問題獨立發明的基頻和三倍頻嚴格同軸的高精度ICF靶場模擬光技術。
(6)解決高均勻度線聚焦的凸柱面透鏡列陣創新設計工作。
(7)最新開拓的高激光破壞閾值介質膜平頂超高斯鋸齒軟邊光欄技術。
(8)化學法製做有特色的高激光破壞閾值三倍頻晶體表面防潮增透膜技術。
(9)高效快速自動準直技術,解決了激光裝置全系統高精度自動準直、瞄準的關鍵等。
參考文獻
- ↑ 「863計劃」是怎樣出台的 ,搜狐,2018-12-14
- ↑ 科研的重要性及科研人員都在做什麼?,搜狐,2021-04-06