应用于EAST TS诊断的高能高频Nd:YAG激光器设计

设计了一种能输出1064Aristole和532nm激光脉冲的高能高频激光器，分别用于诊断EAST散射诊断系统核心区和边界区的等离子体电子温度和密度。该激光器采用电光调Q、卡尔塞格林不稳定腔和氙灯泵浦脉冲放大器，实现频率为100Hz的3.5 J＠1064nm激光输出。基频光能由两级半导体侧面泵浦模块放大，输出激光能量为5.5J＠1064nm。通过理论计算和分析，确定了泵模块的放大能力，并与实验结果进行了比较。LBO晶体用于将基频光提高一倍。输出能量为3J＠，532nm脉冲激光器，倍频效率为55%。输出基频光斑直径约为14.51mm，脉冲宽度为11.90ns，倍频光斑直径约为17.81mm，脉冲宽度为9.92ns，激光脉冲为超高斯平顶分布。重复频率在1Hz到100Hz之间可调，汤姆逊散射诊断的空间分辨率高达10ms，这为研究核心和边界传输屏障等微物理问题提供了条件。