专利名称：提高激光受激布里渊散射击穿阈值的方法
技术领域：
本发明涉及脉冲激光器，特别是一种提高激光受激布里渊散射击穿阈值的方法。
背景技术：
在脉冲激光器的应用中，提高激光脉冲的可聚焦功率密度PF是十分重要的指标，PF=EΔt*π*d2]]>其中，E为激光脉冲能量，Δt为激光脉冲宽度，d为聚焦焦斑半径。由于d＝θ*f式中θ为光束发散角，f为聚焦透镜焦距。由此可得，PF=EΔt*π*θ2f2]]>受激布里渊散射可以减小θ和减小Δt，从而大大提高可聚焦功率密度PF值，但是当激光脉冲能量E增大时，存在一个光限幅(见文献吕月兰等受激布里渊散射对纳秒激光脉冲光限幅规律，强激光与粒子束，2003，15，(5)427-430。)，当输入泵浦能量增大时，激光能量呈现限幅特性。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于克服或者说突破上述现有技术受激布里渊散射可聚焦功率密度PF的限制，提供一种提高激光受激布里渊散射击穿阈值的方法，大大提高受激布里渊散射可聚焦功率密度PF。
本发明的技术解决方案如下经研究发现在受激布里渊池中发生介质击穿，来源于介质中的大分子杂质。因此本发明提高激光受激布里渊散射击穿阈值的方法的实质是采用超滤膜分离装置将介质中的大分子杂质滤去，提高受激布里渊池在高脉冲能量下的反射率，拓宽受激布里渊池的工作范围，获得高功率下具有良好光束发散角的窄脉冲激光输出。
据此，实施本发明方法的装置是在激光器的受激布里渊池上安装一超滤膜分离装置，该装置中一管道通过一液体循环泵连接受激布里渊池和超滤膜分离器，另一管道直接连接受激布里渊池和超滤膜分离器。
本发明的技术效果采用本发明装置后，受激布里渊液体介质通过循环泵进入超滤膜分离装置，将杂质颗粒滤去后经管道而返回受激布里渊池。经过超滤膜过滤的介质可以承受更高的激光强度，从而获得更高的可聚焦功率密度。可将受限的可聚焦功率密度PF提高几十倍以上。
图1是实施本发明方法一个具体实施例的结构图。
图中1-输出镜 2-激光介质 3-泵浦源 4-聚焦镜 5-受激布里渊池 6-受激布里渊介质 7-液体循环泵 8-超滤膜分离装置81-管道 82-管道 9-Q开关
具体实施例方式请参阅图1，图1是实施本发明方法一个具体实施例的结构图。由图可见，本发明提高激光受激布里渊散射击穿阈值的方法的装置是在激光器的受激布里渊池5上安装一超滤膜分离装置，该装置中一管道81通过一液体循环泵7连接受激布里渊池5和超滤膜分离器8，另一管道82直接连接受激布里渊池5和超滤膜分离器8。
由输出镜1、激光介质2、聚焦镜4和受激布里渊池5构成激光谐振腔，激光介质2为体积为10cm3的YAG晶体，泵浦源3为脉冲氙灯，若用全反射腔片替代聚焦镜4和受激布里渊池，每个脉冲能量为5焦耳，脉冲宽度为0.2ms，若在谐振腔内加入Q开关9，可使脉冲宽度下降到7ns，采用焦距f＝10cm的聚焦透镜4及长度为10cm的受激布里渊池5，池内受激布里渊介质6为CCl4，液体循环泵7为HPS-∏-C型蠕动泵。超滤膜分离装置8型号为SPK-6，由高分子合金组成，过滤速度为10-14升/米2。当泵7未转动过滤时，在输入能量为数十毫焦耳时，即出现光限幅现象，当光泵启动一段时间后，可实现焦耳级能量输出而不出现光限幅现象。
本发明采用超滤膜分离装置，将受激布里渊介质中的大颗粒分子滤去，只保留分子量小于600的小分子，从而提高了介质的击穿强度，使激光装置能在脉冲能量较大的情况下运转。
权利要求
1.一种提高激光受激布里渊散射击穿阈值的方法，其特征在于该方法的实质是采用超滤膜分离装置将受激布里渊池(5)中的受激布里渊介质中的大分子杂质滤去。
2.实施权利要求1所述的提高激光受激布里渊散射击穿阈值的方法的装置，其特征是在激光器的受激布里渊池(5)上安装一超滤膜分离装置，该装置中一管道(81)通过一液体循环泵(7)连接受激布里渊池(5)和超滤膜分离器(8)，另一管道(82)直接连接受激布里渊池(5)和超滤膜分离器(8)。
全文摘要
一种提高激光受激布里渊散射击穿阈值的方法，该方法的实质是采用超滤膜分离装置将受激布里渊池中的受激布里渊介质中的大分子杂质滤去。本发明采用超滤膜分离装置，将受激布里渊介质中的大颗粒分子滤去，只保留分子量小于600的小分子，从而提高了介质的击穿强度，使激光装置能在脉冲能量较大的情况下运转。
文档编号H01S3/00GK1581608SQ20041001842
公开日2005年2月16日 申请日期2004年5月18日 优先权日2004年5月18日
发明者楼祺洪 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所