ELI Beamlines是如何開發高功率HAPLS激光束傳輸系統的？

ELIBeamlines專注于研究開發短脈沖輻射和粒子的二次源。它的主要目標是成為一個真正的多學科，面向用戶的多佩瓦(1015w+，或1千萬億)激光基礎設施，以支持各種領域的突破性科學實驗和應用，包括物理學和天體物理學，化學，生物學，醫學和材料科學。ELIBeamlines使用OpticStudio高效、可靠的系統建模和光束傳播來支持這些目標。

挑戰

ELIBeamlines的最新進展是其高重復率先進千瓦激光系統(HAPLS)。HAPLS是有史以來建立的第一個二極管泵浦和最高平均功率千瓦系統(300瓦，10赫茲重復率)。HAPLS可以達到每平方厘米1021-1023瓦的聚焦強度，相當于所有到達地球的陽光被聚焦到人類頭發的直徑。實現HAPLS的極高功率、短脈沖特性需要嚴格的設計驗證和高度細致的光束傳播能力。

工程解決方案

ELIBeamlines項目的成功為組織和相關組織產生了持續的高資金穩定性。這一點，再加上其技術為其他科學家提供的精度和前所未有的能力，使得ELIBeamlines高效實用地構建系統至關重要。這確保了合作者能夠有效地一起工作，他們的發現能夠以及時和有效的方式帶給社區的其他人。利用OpticStudio，該團隊模擬了光束在實驗室內傳播過程中的相位到振幅調制，在實驗室內，光束以離軸拋物線聚焦到100米的傳播距離。OpticStudio隨后被用于評估強度調制，并在新的HAPLS系統投入使用時預測可接受的相位誤差。

好處

OpticStudio支持HAPLS的子系統和光束傳輸系統設計，HAPLS是世界上第一個二極管泵浦和最高重復率的千瓦激光系統。

光束傳輸模型準確地預測了自由空間光束傳播過程中的相位振幅調制不會導致高功率介質涂層反射鏡的強度峰值超過激光誘導損傷閾值(LIDT)。

使用Zemax軟件可以在更短的時間內實現項目設計目標，而不是使用內部代碼開發工作產生可能較低質量的結果。

使用OpticStudio節省了數百萬歐元和兩到三年的開發時間，因為通過光束傳輸操作預測減少了工程和編碼的復雜性。

審核編輯：劉清