高能激光抽運(yùn)的受激布里淵散射相位共軛鏡特性研究.pdf

1、隨著慣性約束聚變(ICF)激光驅(qū)動(dòng)器研究的開(kāi)展，需要高能量、高光束質(zhì)量的激光輸出，光學(xué)相位共軛技術(shù)因其自動(dòng)有效的控制光束和修正任意波前畸變而備受矚目。其中，受激布里淵散射（SBS）具有高轉(zhuǎn)換效率、相位復(fù)共軛、脈寬壓縮等特性，能實(shí)時(shí)補(bǔ)償光學(xué)系統(tǒng)熱畸變和材料不均勻性等因素帶來(lái)的波前畸變，提高光束質(zhì)量和聚焦功率密度，大大降低高能激光系統(tǒng)的規(guī)模和造價(jià)，因而在ICF激光驅(qū)動(dòng)器研究中具有重要意義。
　　但是由于受到其它非線性效應(yīng)的限制，SBS

2、激光系統(tǒng)的輸出能量都還不能滿(mǎn)足運(yùn)用到ICF激光驅(qū)動(dòng)器中的要求。因此，本文開(kāi)展了適合高能激光系統(tǒng)的SBS相位共軛鏡相位共軛特性的實(shí)驗(yàn)研究，為今后在高能激光系統(tǒng)中設(shè)計(jì)和應(yīng)用獨(dú)立雙池SBS相位共軛鏡提供實(shí)驗(yàn)參考。
　　本論文主要研究工作及結(jié)論如下：
　　一、通過(guò)對(duì)當(dāng)前國(guó)內(nèi)外高能SBS相位共軛鏡技術(shù)研究進(jìn)展以及SBS相位共軛鏡在ICF激光驅(qū)動(dòng)器中應(yīng)用的分析，提出了基于高能激光抽運(yùn)的高負(fù)載獨(dú)立雙池SBS相位共軛鏡方案的設(shè)計(jì)，并對(duì)激光系

3、統(tǒng)的增益特性和能流分布進(jìn)行了模擬。
　　二、對(duì)高能激光系統(tǒng)前端進(jìn)行了集成實(shí)驗(yàn)，得到了較好的近場(chǎng)光斑，長(zhǎng)脈沖工作方式下達(dá)到了百焦耳級(jí)的能量輸出，穩(wěn)定度在5％以?xún)?nèi)。
　　三、在獨(dú)立雙池SBS相位共軛鏡中，對(duì)能量反射率、遠(yuǎn)場(chǎng)相位共軛保真度、脈寬壓縮比等參數(shù)受種子泵浦光與放大抽運(yùn)光能量比的影響規(guī)律進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。
　　四、在高能激光系統(tǒng)中應(yīng)用獨(dú)立雙池SBS相位共軛鏡，在7J能量注入下，經(jīng)過(guò)振-放雙程放大，得到13J能量的激光輸

4、出；在泵浦能量高出閾值幾百甚至上千倍時(shí)的能量反射率可以達(dá)到65%左右，保真度達(dá)80%以上；證明實(shí)驗(yàn)中設(shè)計(jì)的獨(dú)立雙池SBS相位共軛鏡結(jié)構(gòu)具有較高的負(fù)載能力，是高效的。
　　五、在大口徑（Φ64mm）高能激光系統(tǒng)中應(yīng)用獨(dú)立雙池相位共軛鏡并對(duì)比普通單池進(jìn)行了泵浦能量對(duì)能量反射率和遠(yuǎn)場(chǎng)相位共軛保真度及其穩(wěn)定性影響的實(shí)驗(yàn)研究。得到了它們的曲線變化規(guī)律。在得到了較高的遠(yuǎn)場(chǎng)保真度的同時(shí)，也對(duì)SBS近場(chǎng)保真度進(jìn)行了定性研究，獲得了較好的SBS近場(chǎng)