利弗莫爾正研發(fā)著陣列式裝置為目前在捷克布拉格的物理研究所搭建的“極光束線”(ELI)的重要組成部分，其總峰值功率3.2MW，將在2017年成為高重復(fù)頻率先進(jìn)拍瓦激光系統(tǒng)的一員。該裝置用于先進(jìn)成像，粒子加速，生物物理，化學(xué)以及量子物理，國(guó)家安全及激光聚變等領(lǐng)域。
HAPLS將產(chǎn)生脈寬為30fs，重頻為10Hz，峰值功率大于1拍瓦的激光脈沖。重頻是當(dāng)前裝置的主要進(jìn)步，二極管陣列每秒鐘將激發(fā)10次，為終端功率放大器產(chǎn)生近千焦耳的能量。為滿足HAPLS的嚴(yán)格設(shè)計(jì)需求，參考利弗莫爾國(guó)家點(diǎn)火裝置，其采用的閃光燈技術(shù)為泵浦大型激光玻璃片中的原子。為達(dá)到HAPLS上的高重復(fù)頻率，相關(guān)團(tuán)隊(duì)需達(dá)到如下技術(shù)：比閃光燈傳遞的熱量低，在更高頻率下將其轉(zhuǎn)移。這樣將縮短激光槍次間的差異。
HALPS系統(tǒng)架構(gòu)師Andy Bayramian博士表示：“激光閃光燈技術(shù)已經(jīng)發(fā)展 50年了，我們幾乎超越這項(xiàng)技術(shù)的極限。”“我們已經(jīng)翻過(guò)了這一頁(yè)，而采用激光二極管陣列開始新的篇章，致力于研究更先進(jìn)的高能激光系統(tǒng)”。
新型脈沖功率系統(tǒng)
為研發(fā)這些二極管陣列，利弗莫爾與Lasertel Inc相互合作。Lasertel將先進(jìn)的半導(dǎo)體激光技術(shù)與新穎的微光學(xué)組件結(jié)合，以此在更加可信賴的集成平臺(tái)上提供兆瓦量級(jí)的泵浦模塊。
二極管陣列總功率3.2MW-世界峰值功率最高的陣列
Lasertel負(fù)責(zé)人Mark McElhinney表示：“我們的合作將為激光的運(yùn)行提供新的標(biāo)桿，這確定了高能激光系統(tǒng)向商業(yè)應(yīng)用以及開創(chuàng)性科研的重要一步。”此外利弗莫爾需發(fā)展一套完全新型的脈沖式系統(tǒng)以此驅(qū)動(dòng)二極管陣列。同時(shí)，Northrop Grumman Cutting Edge Optronics近期安裝另一個(gè)組件，焦耳量級(jí)，注入種子源，二極管泵浦固態(tài)激光系統(tǒng)，這將成為HAPLS上高能太瓦放大級(jí)的種子源之一。Gigashot-HE包含四個(gè)激光脈沖模塊，振蕩器，預(yù)放大級(jí)，兩個(gè)功率放大，從3~18mm直徑范圍上放射狀排布泵浦Nd：YAG晶體。該系統(tǒng)輸出兩焦耳的532nm，10納秒以下的脈沖，重頻為10Hz，近場(chǎng)為平頂狀的光束。
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