[发明专利]一种光增强氙灯泵浦激光放大器及其制备方法

说明书

本发明公开了一种光增强氙灯泵浦激光放大器及其制备方法，激光放大器由氙灯泵浦源、隔板玻璃、增益介质组成，其中，氙灯灯罩表面附着一层光转换薄膜，该薄膜可吸收特定波段的氙灯光谱，并转换为激光放大器增益介质可吸收的波长，从而提高氙灯光源的利用率和激光放大器的工作效率。本发明可在高能粒子发射的初期便对其有效吸收，能防止高能粒子在激光放大器腔室内的碰撞，有效调控腔室内部温度，提高放大器的工作效率；且材料来源广泛、制备成本低廉，具有较大的经济效应。

技术领域

本发明属于激光放大器领域，具体涉及一种光增强氙灯泵浦激光放大器。

背景技术

高功率固体激光器的激光驱动技术在激光惯性约束聚变技术的激励下发展迅猛。30多年间，世界许多国家的重要单位和实验室都对各种规模和各种水平的超高功率激光驱动器进行了大量研究。从上世纪70年代中期的Janus激光系统，到现在的国家点火装置，氙灯泵浦的大口径钕玻璃激光系统已取得了巨大的发展。

氙灯泵浦式激光放大器主要由氙灯光源、隔板玻璃和增益介质组成，其功能是将输入端的高质量小能量激光放大到所需大能量。然而，目前氙灯泵浦式激光器仍存在许多难以克服的问题：首先，传统的氙灯泵浦式激光器整体效率偏低，而且是固有的单发装置，每次打靶都需要数小时来消除热畸变，不能满足惯性聚变电站在技术和经济方面必需的要求；其次，氙灯的发射波谱范围是190～1100nm，而传统增益介质只对特定波长具有峰值吸收，大部分氙灯的能量被迫转化为热能，极大限制了激光放大器的工作效率，对体系也造成一定的损伤。因此，开发一款光谱可调的氙灯对提高激光放大器的工作效率极为重要。

发明内容

本发明所要解决的问题是：如何提高氙灯泵浦源的工作效率，在保证氙灯泵浦可靠稳定运行下增加了泵浦能量，增加特定波段的光谱强度，以达到准确调节氙灯光源发光光谱，提高增益介质对氙灯光谱的利用效率，减少热辐射，最终提高激光放大器的工作效率。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

一种光增强氙灯泵浦激光放大器，由氙灯泵浦源、隔板玻璃和增益介质组成，其特点在于：在所述的氙灯泵浦源灯罩外设有光转换薄膜，该光转换薄膜用于吸收特定波段的氙灯光谱，并转换为所述的增益介质可吸收的波长。

作为优选，所述的光转换薄膜的厚度为1～50nm。

作为优选，光转换薄膜灯罩材料包括钙钛矿、II-VI族半导体、IV-VI族半导体、III-V族半导体的一种或多种。

作为优选，所述光转换薄膜灯罩材料为ABX₃型钙钛矿半导体化合物的，荧光发光波长位于400～800nm；其中，A为CH₃NH₃⁺(甲胺基)、CH₃CH₂NH₃⁺(乙胺基)、CH(NH₂)²⁺(甲脒基)、C(NH₂)³⁺(胍基)、Li⁺、Na⁺、K⁺、Rb⁺、Ag⁺、Cu⁺、Cs⁺中至少一种一价阳离子，B为Ge²⁺、Sn²⁺、Pb²⁺、Be²⁺、Mg²⁺、Ca²⁺、Sr²⁺、Ba²⁺、Cu²⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Zn²⁺中至少一种二价金属离子，X为F^-、Cl^-、Br^-、I^-、SCN^-中至少一种一价阴离子，所述钙钛矿半导体化合物的禁带宽度值大于等于1.0eV，且小于等于2.5eV。