強激光長程傳輸過程中受激轉(zhuǎn)動拉曼散射的抑制方法研究.pdf

1、在慣性約束核聚變(ICF)裝置中,基頻光在由ICF驅(qū)動器主放大器輸出后到達頻率轉(zhuǎn)換器之前需要經(jīng)過一段距離,而頻率轉(zhuǎn)換之后的強紫外光同樣要在空氣中傳輸一段距離才能到達靶丸實現(xiàn)打靶。然而,強激光束在空氣中長程傳輸?shù)倪^程中會產(chǎn)生很多非線性效應(yīng),受激轉(zhuǎn)動拉曼散射(SRRS)是其中影響較大的一種。SRRS效應(yīng)不僅會使基頻光和三倍頻紫外光光束質(zhì)量變差,還會大幅衰減泵浦光能量,對聚焦打靶產(chǎn)生顯著影響。與此同時,基頻光的光束質(zhì)量變差還會導(dǎo)致諧波轉(zhuǎn)換效率

2、降低,進而影響強紫外激光的光束質(zhì)量。因此,對強激光在空氣中長程傳輸時SRRS效應(yīng)的抑制方法研究具有比較重要的理論研究參考價值和實際應(yīng)用價值。
　　本文從SRRS產(chǎn)生的基本原理及理論模型出發(fā),在對其增長過程進行數(shù)值模擬的基礎(chǔ)上,分析現(xiàn)有抑制SRRS的方法,并對分段介質(zhì)法、種子光衰減法和SSD法等能夠抑制SRRS產(chǎn)生的方法進行了深入研究,模擬了在使用不同的抑制方法后Stokes光的增長規(guī)律,分別計算各種方法在不同條件下的抑制效果并得出

3、以下結(jié)論:分段介質(zhì)法中,如使用氮氣和氧氣作為傳輸介質(zhì),SRRS閾值距離將增加63.9％;種子光衰減法中,理論上閾值距離最多能夠增加100%,但由于該方法對衰減元件能達到的衰減系數(shù)要求較高,實際應(yīng)用中根據(jù)精度不同一般可以將增加20～40%的閾值距離;SSD法對SRRS效應(yīng)的影響因素較為復(fù)雜,根據(jù)參數(shù)選取的不同,最多能夠使閾值距離增加約88%。最后根據(jù)計算結(jié)果,結(jié)合我國神光III高功率固體激光驅(qū)動裝置的實際需求對比分析各方法的優(yōu)缺點,經(jīng)綜合