慣約聚變新概念光纖網(wǎng)絡(luò)激光驅(qū)動(dòng)器基本構(gòu)型問題研究.pdf

1、高能光纖激光放大網(wǎng)絡(luò),是學(xué)術(shù)界新近提出的面向未來(lái)慣性聚變能(IFE)應(yīng)用的一種全新激光驅(qū)動(dòng)器概念形式。它是對(duì)數(shù)量極多的光纖放大單元進(jìn)行組織,最終以樹狀網(wǎng)絡(luò)的方式形成高能輸出的激光系統(tǒng)。光纖放大網(wǎng)絡(luò)已被我國(guó)ICF研究領(lǐng)域確立為下一代激光驅(qū)動(dòng)器的重要技術(shù)路線之一,并多方位地開展了與之相關(guān)的基礎(chǔ)研究。目前,人們雖然看到了光纖網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器的巨大潛力,但同時(shí)也不得不面對(duì)其規(guī)模大、纖數(shù)多等特點(diǎn)帶來(lái)的新問題。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器還能夠解決哪些問題以及如何將不

2、同的先進(jìn)技術(shù)融入到網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型中也是人們最關(guān)心的問題。
　　本文首先通過設(shè)計(jì)一種網(wǎng)絡(luò)能流拓?fù)鋬?yōu)化算法來(lái)解決由于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模巨大給網(wǎng)絡(luò)研究帶來(lái)的障礙,為了驗(yàn)證算法的正確性和有效性,建立了網(wǎng)絡(luò)模型并生成數(shù)據(jù)庫(kù),示例性地對(duì)網(wǎng)絡(luò)的建造成本和運(yùn)行功耗進(jìn)行了優(yōu)化;然后從兩個(gè)角度開展對(duì)網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器各纖束之間功率失衡問題的研究:一是從驅(qū)動(dòng)器的角度,以大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)為切入點(diǎn)來(lái)研究如何更好地抑制功率失衡,二是從靶點(diǎn)輻照?qǐng)鑫锢淼慕嵌?以均勻輻照為目標(biāo)來(lái)研究對(duì)驅(qū)動(dòng)

3、器功率失衡的定性和定量約束條件;最后提出一種將光纖布里淵放大技術(shù)融入到網(wǎng)絡(luò)構(gòu)型中的初步設(shè)想—BAN方案。
　　該網(wǎng)絡(luò)能流拓?fù)鋬?yōu)化算法能夠快速有效地對(duì)網(wǎng)絡(luò)研究中的多目標(biāo)、多約束問題進(jìn)行優(yōu)化,解決了網(wǎng)絡(luò)規(guī)模特點(diǎn)帶來(lái)的問題,可以作為深入研究網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器的工具。通過研究網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)分支平衡的優(yōu)化問題,為網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器功率失衡問題的進(jìn)一步研究做了鋪墊。從對(duì)靶場(chǎng)輻照均勻性的研究中可以看到網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動(dòng)器極多纖束的特點(diǎn)在實(shí)現(xiàn)均勻輻照方面的巨大優(yōu)勢(shì)。而BAN方案