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摘要：在进行能量提取时，高功率固体激光装置承担着重要的角色，由于受到多方面因素的影响，所以，在进行精准的数据测试模型构建时还缺乏足够的经验。并且，国际上也缺少对主放大器增益的估计模型的具体介绍和研究。现存的预算估计模型也非常的粗劣，相关研究人员借助于三圆形装置的实验运行结果进行了模型的一个考察。实验结果证明，和传统的单一发次的模型相比，新型的预测模型对于高功率激光装置主放大器的增益有着很重要的发展意义。
关键词：高功率激光装置主放大器；热效应；增益稳定性
引言：
研究人员借助于惯性约束聚变的研究实验，对于激光器进行了多路激光脉冲的能量平衡检测。研究的实质就是：可以实现对各个激光的能量预算和精准的控制。在进行实验时，就要充分了解激光装置所有的构造的稳定性，尤其需要注意主放大器的输出否定性，因为在进行固体激光装置提取能量实验时，集中在主放大器的能量较多，而且也较容易受到环境的影响。所以，要对主放大器进行一个严格的控制，经过一系列的研究实验得出了一个结论，即一些高功率物体激光装置在工作时，增益有低频缓变，高频也存在着不稳定性，这就造成了分裂预测的偏差，还得出了高频不稳定性与日运行发次有关的系统偏差，造成这种现象的因素就是上发次中残余的热效应。研究人员借助于神光三圆形装置的研究数据，构造了权重因子这一物理名词，并且依据权重因子和日运行发次相关的主放能量输出构造了预算估计模型，还对构建的模型进行了相关的考察。实验结果证明，把传统的灯发自推模型和新模型进行对比，有效地提高了大气的准确性，对能量平衡进行了深度优化。
一、具體的物理模型和相关的物理参量
激光装置主放大器的放大过程可以在方程中得到具体表现，输入的脉冲在经过激光装置主放大器时，原子会释放出以前所储存的能量。我们借助于相关的方程，就可以进行全部放大过程的运算。光子密度发生变化时，可以分为两方面内容：发射脉冲。阶段中会产生一些光子数。另一部分是该脉冲发射体积的光子数，经历一系列复杂的物理运算会知道，放大器和输出能量之间存在着密切的关系，实际激光装置主放大器的输出水平会受到小信号增益和饱和能量密度两个物理参数的影响。同时，它们共同的稳定性与激光器整体的增益稳定性密切相关。
二、激光装置的增益变化规律。
激光装置增益变化发生的原因是，在F-N方程之中，有两种因素可以造成激光装置的增益稳定性变化，即上文所提到的增益的饱和通量和小信号增益这两方面因素。首先，就要对实验的数据进行一个准确的分析，确定出发生争议变化的具体原因。主要的方法就是通过固定保合通量以及小信号增益来对实验的结果进行模拟运算，制造出一些具体的图形来进行分析。并且，分别比较两方面因素对于激光装置主放大气的增益稳定性的实际影响强度。具体的实验数据如表所示。
根据实验结果进行分析，小信号增益明显要比饱和通量的影响程度大。所以得出结论是：小信号增益变化才是影响主放增益稳定性变化的具体因素。
三、激光装置小信号增益的变化规律
在进行低频扰动时，激光装置整体上会呈现一种下降的趋势。具体原因如下：激光装置进行工作时，会导致所有设备投射率降低，导致装置增益稳定性降低，而高频扰动的具体表现形式就是激光装置主放大器增益稳定性，受多方面因素影响，我国并没有为此建立一个较为完善的体系。但是，在实际的实验操作中会发现，前发次应累计热效应导致整体的系统偏转，严重影响了系统的透射率，从而导致系统增益稳定性下降。还是借用于上文所提到的神光三圆形装置实验，研究者对于运行发次记录严格按照发次序号来做记录，发现了小信号增益和随日运行发字之间的关系，所有的光路在整体上较为统一。前面的发次累计产生的效应会对下一发次的小信号增益造成影响，使其减小，并且，所有光路的影响结果都是几乎统一的。将这一研究结果带入到小信号增益的稳定性研究之中也会发现，当把这项系统偏差引入小信号增益评定之中会干扰工作，把小信号增益的影响降低。而且，还在很大程度上提高了小信号增益的稳定性和准确性。
四、激光装置增益预测的实际模型
从统计层面出发，小信号增益的不稳定性包含着变相和高频扰动项两方面。高频扰动性和日运行发次相关的系统偏差以及高频项缓变项都证明了小信号增益与平均值比较接近。可以引入系统偏差来和先发次的函数进行一个结合，要想对下一发的小信号增益进行科学的预算及检测，就应该对新构建的主防增益预测模型进行一些改变。借助于多发平均来获得缓边项，可以有效地消除高频项对于实验的影响，同时，由于缓变项离下次发次间隔较远的发次要保证具有较低的权重，受到系统偏差的影响，可以用与日运行发次有关的函数来进行改正，根据实验结果，随着发次数目逐渐增加，实验预测的准确程度也有了很大的提高。但是，如果发次数目较大的话，那么，再增加发次的数目也是没有代表意义的。
结束语：
上文中根据一系列的科学实验以及实际操作，对高功率固体激光装置的增益特点进行了简要的分析。同时，得出一些结论及高功率固体激光装置在具体工作中，放大器的增益性存在着缓变的趋势，而且存在着高频的不稳定性。要想解决高频不稳定性的问题，就要对各种因素进行具体考虑，最大限度降低增益的不稳定性，提高装置的运行效率。当前阶段，我国已经建立了以权重因子和日运行发次为主要工作内容的预测模型。这种新型的主方能量输出预测模型大幅度提高了激光能量的准确程度，而且实验装置的发次结果，对于这项新型模型进行检查。结果证明：新型模型有着比传统的单发次的递推模型更相近的优势，提高了增益预测的准确性，对于能量平衡也进行了相关程度的优化。所以，这项研究对于我国将来进行大型固体激光装置的配备工作有着重要的作用和影响，我国应该努力推动高功率激光装置主放大器的增益稳定性研究工作，不断推动它的良好发展。
参考文献
[1]王汉清.增益和热效应对高效能固体激光器影响研究[D].西安电子科技大学，2017.
[2]汪丹 端面泵浦激光放大器中的增益导引效应[D].浙江大学，2012.
[3]高恒，刘佳铭，杨闯，赵刚，李斌，彭绪金，刘亚萍.远程激光测距机小体积高峰值功率固体激光器[J/OL].激光技术：1-7[2019-04-14].
[4]王垚廷，李萍，李晋惠，史延新.固体激光器中热焦距的数值计算及测量[J].西安工业大学学报，2018，38（06）：578-581.
（作者单位：华北光电技术研究所）
关键词：高功率激光装置主放大器；热效应；增益稳定性
引言：
研究人员借助于惯性约束聚变的研究实验，对于激光器进行了多路激光脉冲的能量平衡检测。研究的实质就是：可以实现对各个激光的能量预算和精准的控制。在进行实验时，就要充分了解激光装置所有的构造的稳定性，尤其需要注意主放大器的输出否定性，因为在进行固体激光装置提取能量实验时，集中在主放大器的能量较多，而且也较容易受到环境的影响。所以，要对主放大器进行一个严格的控制，经过一系列的研究实验得出了一个结论，即一些高功率物体激光装置在工作时，增益有低频缓变，高频也存在着不稳定性，这就造成了分裂预测的偏差，还得出了高频不稳定性与日运行发次有关的系统偏差，造成这种现象的因素就是上发次中残余的热效应。研究人员借助于神光三圆形装置的研究数据，构造了权重因子这一物理名词，并且依据权重因子和日运行发次相关的主放能量输出构造了预算估计模型，还对构建的模型进行了相关的考察。实验结果证明，把传统的灯发自推模型和新模型进行对比，有效地提高了大气的准确性，对能量平衡进行了深度优化。
一、具體的物理模型和相关的物理参量
激光装置主放大器的放大过程可以在方程中得到具体表现，输入的脉冲在经过激光装置主放大器时，原子会释放出以前所储存的能量。我们借助于相关的方程，就可以进行全部放大过程的运算。光子密度发生变化时，可以分为两方面内容：发射脉冲。阶段中会产生一些光子数。另一部分是该脉冲发射体积的光子数，经历一系列复杂的物理运算会知道，放大器和输出能量之间存在着密切的关系，实际激光装置主放大器的输出水平会受到小信号增益和饱和能量密度两个物理参数的影响。同时，它们共同的稳定性与激光器整体的增益稳定性密切相关。
二、激光装置的增益变化规律。
激光装置增益变化发生的原因是，在F-N方程之中，有两种因素可以造成激光装置的增益稳定性变化，即上文所提到的增益的饱和通量和小信号增益这两方面因素。首先，就要对实验的数据进行一个准确的分析，确定出发生争议变化的具体原因。主要的方法就是通过固定保合通量以及小信号增益来对实验的结果进行模拟运算，制造出一些具体的图形来进行分析。并且，分别比较两方面因素对于激光装置主放大气的增益稳定性的实际影响强度。具体的实验数据如表所示。
根据实验结果进行分析，小信号增益明显要比饱和通量的影响程度大。所以得出结论是：小信号增益变化才是影响主放增益稳定性变化的具体因素。
三、激光装置小信号增益的变化规律
在进行低频扰动时，激光装置整体上会呈现一种下降的趋势。具体原因如下：激光装置进行工作时，会导致所有设备投射率降低，导致装置增益稳定性降低，而高频扰动的具体表现形式就是激光装置主放大器增益稳定性，受多方面因素影响，我国并没有为此建立一个较为完善的体系。但是，在实际的实验操作中会发现，前发次应累计热效应导致整体的系统偏转，严重影响了系统的透射率，从而导致系统增益稳定性下降。还是借用于上文所提到的神光三圆形装置实验，研究者对于运行发次记录严格按照发次序号来做记录，发现了小信号增益和随日运行发字之间的关系，所有的光路在整体上较为统一。前面的发次累计产生的效应会对下一发次的小信号增益造成影响，使其减小，并且，所有光路的影响结果都是几乎统一的。将这一研究结果带入到小信号增益的稳定性研究之中也会发现，当把这项系统偏差引入小信号增益评定之中会干扰工作，把小信号增益的影响降低。而且，还在很大程度上提高了小信号增益的稳定性和准确性。
四、激光装置增益预测的实际模型
从统计层面出发，小信号增益的不稳定性包含着变相和高频扰动项两方面。高频扰动性和日运行发次相关的系统偏差以及高频项缓变项都证明了小信号增益与平均值比较接近。可以引入系统偏差来和先发次的函数进行一个结合，要想对下一发的小信号增益进行科学的预算及检测，就应该对新构建的主防增益预测模型进行一些改变。借助于多发平均来获得缓边项，可以有效地消除高频项对于实验的影响，同时，由于缓变项离下次发次间隔较远的发次要保证具有较低的权重，受到系统偏差的影响，可以用与日运行发次有关的函数来进行改正，根据实验结果，随着发次数目逐渐增加，实验预测的准确程度也有了很大的提高。但是，如果发次数目较大的话，那么，再增加发次的数目也是没有代表意义的。
结束语：
上文中根据一系列的科学实验以及实际操作，对高功率固体激光装置的增益特点进行了简要的分析。同时，得出一些结论及高功率固体激光装置在具体工作中，放大器的增益性存在着缓变的趋势，而且存在着高频的不稳定性。要想解决高频不稳定性的问题，就要对各种因素进行具体考虑，最大限度降低增益的不稳定性，提高装置的运行效率。当前阶段，我国已经建立了以权重因子和日运行发次为主要工作内容的预测模型。这种新型的主方能量输出预测模型大幅度提高了激光能量的准确程度，而且实验装置的发次结果，对于这项新型模型进行检查。结果证明：新型模型有着比传统的单发次的递推模型更相近的优势，提高了增益预测的准确性，对于能量平衡也进行了相关程度的优化。所以，这项研究对于我国将来进行大型固体激光装置的配备工作有着重要的作用和影响，我国应该努力推动高功率激光装置主放大器的增益稳定性研究工作，不断推动它的良好发展。
参考文献
[1]王汉清.增益和热效应对高效能固体激光器影响研究[D].西安电子科技大学，2017.
[2]汪丹 端面泵浦激光放大器中的增益导引效应[D].浙江大学，2012.
[3]高恒，刘佳铭，杨闯，赵刚，李斌，彭绪金，刘亚萍.远程激光测距机小体积高峰值功率固体激光器[J/OL].激光技术：1-7[2019-04-14].
[4]王垚廷，李萍，李晋惠，史延新.固体激光器中热焦距的数值计算及测量[J].西安工业大学学报，2018，38（06）：578-581.
（作者单位：华北光电技术研究所）