高能激光抽運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)動器研究的開展，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，能實時補償光學(xué)系統(tǒng)熱畸變和材料不均勻性等因素帶來的波前畸變，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，因而在ICF激光驅(qū)動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足運用到ICF激光驅(qū)動器中的要求。因此，本文開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驗研究，為今后在高能激光系統(tǒng)中設(shè)計和應(yīng)用獨立雙池SBS相位共軛鏡提供實驗參考。
　　本論文主要研究工作及結(jié)論如下：
　　一、通過對當前國內(nèi)外高能SBS相位共軛鏡技術(shù)研究進展以及SBS相位共軛鏡在ICF激光驅(qū)動器中應(yīng)用的分析，提出了基于高能激光抽運的高負載獨立雙池SBS相位共軛鏡方案的設(shè)計，并對激光系

3、統(tǒng)的增益特性和能流分布進行了模擬。
　　二、對高能激光系統(tǒng)前端進行了集成實驗，得到了較好的近場光斑，長脈沖工作方式下達到了百焦耳級的能量輸出，穩(wěn)定度在5％以內(nèi)。
　　三、在獨立雙池SBS相位共軛鏡中，對能量反射率、遠場相位共軛保真度、脈寬壓縮比等參數(shù)受種子泵浦光與放大抽運光能量比的影響規(guī)律進行了實驗研究。
　　四、在高能激光系統(tǒng)中應(yīng)用獨立雙池SBS相位共軛鏡，在7J能量注入下，經(jīng)過振-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的能量反射率可以達到65%左右，保真度達80%以上；證明實驗中設(shè)計的獨立雙池SBS相位共軛鏡結(jié)構(gòu)具有較高的負載能力，是高效的。
　　五、在大口徑（Φ64mm）高能激光系統(tǒng)中應(yīng)用獨立雙池相位共軛鏡并對比普通單池進行了泵浦能量對能量反射率和遠場相位共軛保真度及其穩(wěn)定性影響的實驗研究。得到了它們的曲線變化規(guī)律。在得到了較高的遠場保真度的同時，也對SBS近場保真度進行了定性研究，獲得了較好的SBS近場