Введение
1. Обзор лазерных драйверов для фотоинжекторов и использующихся в них методов профилирования излучения 15
1.1. Электронные пучки высокой яркости, их создание и приложения 15
1.2. Профилирование макроимпульса лазерного драйвера 18
1.3. Профилирование микроимпульса лазерного драйвера 19
1.3.1. Профилирование во временной области 19
1.3.2. Профилирование в поперечных пространственных координатах 24
1.3.3. Трехмерное профилирование 24
2. Лазерный драйвер для фотоинжектора с гауссовым импульсом 26
2.1. Особенности лазерного драйвера для фотоинжектора с гауссовым импульсом 26
2.1.1. Общие требования к фотоинжекторным лазерам 26
2.1.2. Схема лазерного драйвера для фотоинжектора с гауссовым импульсом 27
2.1.3. Лазерные системы, реализованные на практике 30
2.2. Стержневой Nd:YLF усилитель макроимпульсов с прямоугольной огибающей 31
2.2.1. Идея усиления прямоугольных макроимпульсов 31
2.2.2. Моделирование работы усилителя лазерного драйвера для ОИЯИ 32
2.2.3. Тестирование усилителя 37
2.3. Генерация гармоник лазерного драйвера для фотоинжектора с гауссовым импульсом... 40
2.3.1. Генерация второй гармоники 40
2.3.2. Генерация четвертой гармоники в присутствие короткоживущих центров поглощения 41
2.4. Долговременная стабильность лазерного драйвера 45
2.4.1. Нестабильность поляризации излучения волоконного лазера 45
2.4.2. Временной ресурс ламп накачки оконечного усилителя 46
3. Лазерный драйвер для фотоинжектора с 3D профилированием пространственно-временной формы импульса 47
3.1. Особенности лазерной системы с 3D эллипсоидальной формой импульса 47
3.1.1. Принципиальные решения для элементов схемы лазерного драйвера 47
3.1.2. Схема лазерного драйвера 48
3.1.3. Лазерный драйвер для фотоинжектора электронов с возможностью 3D профилирования пространственно-временной формы импульса для ускорительного центра DESY 50
3.2. Искажения квазиэллипсоидального 3D лазерного пучка при распространении в
свободном пространстве 51
3.2.1. Дифракция 3D пучков 51
3.2.2. Количественные параметры искажения 3D пучков 54
3.2.3. Результаты численного моделирования з
3.3. Многопроходный широкополосный дисковый Yb:KGW усилитель 3D эллипсоидальных
импульсов 60
3.3.1. Оптическая схема усилителя 60
3.3.2. Усиление прямоугольных макроимпульсов. Препампинг 64
3.3.3. Лазерное усиление в кристалле Yb:KGW. Модель квазичетырехуровневой активной среды 67
3.3.4. Тестирование и характеризация многопроходного широкополосного усилителя на кристаллах Yb:KGW 73
3.4. Преобразование в гармоники широкополосных 3D эллипсоидальных импульсов 77
3.4.1. Постановка задачи о преобразовании в гармоники широкополосного излучения 77
3.4.2. Физическая модель генерации второй гармоники в пучках с угловым чирпом 78
3.4.3. Результаты численного моделирования 79
3.4.4. Экспериментальные исследования генерации второй и четвертой гармоник в присутствии углового чирпа 80
3.5. Сканирующий кросс-коррелятор для 3D мониторинга лазерных пучков 83
3.5.1. Принцип работы сканирующего кросс-коррелятора 83
3.5.2. Скоростная линия задержки диагностического канала 83
3.5.3. Генерация неколлинеарной второй гармоники в нелинейном кристалле кросс-коррелятора 85
3.5.4. Тестирование кросс-коррелятора 89
Заключение 95
Список цитируемой литературы
