OPCPA系統(tǒng)參量熒光演化規(guī)律及對信噪比的影響.pdf

1、超短超強激光脈沖能夠在實驗室條件下創(chuàng)造出極端物質(zhì)條件，在慣性約束核聚變、高能密度物理等方面有重要應用，追求更高峰值功率、更高信噪比的激光脈沖成為高功率激光的主要研究方向之一。光參量啁啾脈沖放大(OPCPA)技術(shù)具有高增益、低B積分、無熱加載效應和高信噪比的特點，是超短超強激光脈沖研究的熱點之一。OPCPA技術(shù)的光參量放大器(OPA)存在本征噪聲—參量熒光。參量熒光產(chǎn)生于真空零點能的振蕩，與主激光一同在OPA中放大，最后在壓縮器中進行時域

2、壓縮形成脈沖底座，從而降低主激光的信噪比。而現(xiàn)階段在參量熒光方面還缺乏系統(tǒng)的研究。
　　本文針對OPCPA系統(tǒng)參量熒光的演化規(guī)律及其對信噪比的影響，進行了理論和實驗兩方面的研究。在理論上，從第一性原理出發(fā)，建立了強泵浦條件下描述參量熒光的理論模型。基于此模型，給出了參量熒光能量、脈寬、光譜和方向等方面的解析解和相應的演化規(guī)律。進一步給出了參量熒光的等效初始光子數(shù)并且結(jié)合截斷Wigner分布，給出了自洽的參量熒光數(shù)值模擬方程和初始條

3、件。通過數(shù)值模擬研究了在不同泵浦條件下，參量熒光與效率-帶寬積等參數(shù)的演化規(guī)律?；谥袊こ涛锢硌芯吭杭す饩圩冄芯恐行牡臄?shù)拍瓦(PW)級OPCPA平臺，對上述理論模型進行了相應的實驗驗證，并且基于上述裝置對參量熒光特性進行了實驗研究。實驗結(jié)果驗證了理論的正確性。在驗證了理論模型之后，研究了參量熒光對信噪比的影響。在大脈寬比條件下，給出了參量熒光影響信噪比的解析表達式，并且進行了相應的演化規(guī)律研究。通過數(shù)值模擬的方法，給出了在不同脈寬比和