脈沖壓縮中光柵失調(diào)及拼接問(wèn)題的研究.pdf

1、高能短脈沖激光系統(tǒng)為人們研究光與物質(zhì)的相互作用創(chuàng)造了條件，同時(shí)也為ICF(慣性約束聚變)研究提供了發(fā)展契機(jī)。其利用了目前成熟的啁啾脈沖放大(CPA)技術(shù)以獲得高能高功率的短脈沖輸出，CPA包括脈沖展寬、放大以及壓縮三個(gè)部分。本論文對(duì)有限束寬下超高斯脈沖光束經(jīng)光柵對(duì)壓縮后的時(shí)空特性以及光柵對(duì)壓縮器失調(diào)對(duì)脈沖壓縮的影響進(jìn)行了分析。 1.從脈沖光束的傅里葉角譜入手，推導(dǎo)出了有限束寬下脈沖超高斯光束通過(guò)壓縮器后場(chǎng)分布的表達(dá)式。結(jié)果表明高

2、階色散使得輸出脈沖變寬，波形扭曲并產(chǎn)生時(shí)空畸變。單次通過(guò)光柵對(duì)時(shí)，光柵對(duì)的橫向譜移動(dòng)使得出射光束產(chǎn)生時(shí)間相關(guān)的空間移動(dòng)，波形產(chǎn)生扭曲，入射光束光腰與光柵對(duì)之間的距離越大，脈沖波形扭曲越嚴(yán)重；而兩次通過(guò)光柵對(duì)時(shí)，脈寬明顯變小，高階色散使得脈沖波形出現(xiàn)明顯的旁瓣，且三階色散使脈沖波形愈不對(duì)稱，四階色散卻使脈沖扭曲變得對(duì)稱。 2.推導(dǎo)了壓縮器光柵對(duì)平行性失調(diào)時(shí)1至4階色散變化量的表達(dá)式。光柵對(duì)面不平行時(shí)，壓縮脈沖要寬得多，信噪比下降；

3、單次通過(guò)光柵對(duì)時(shí)，脈沖扭曲得非常厲害；兩次通過(guò)光柵對(duì)時(shí)，脈沖主峰提前且出現(xiàn)旁瓣，階數(shù)越高影響越大。光柵刻線不平行時(shí)，垂直譜位移使得光斑接收位置發(fā)生偏移，光柵間距越大偏移越大，從而加劇系統(tǒng)本身的空間色散，因此在不能保證刻線完全平行的情況下，使用低刻線密度的光柵比高刻線密度的光柵要好。 3.對(duì)包括刻線間距失調(diào)及方向角失調(diào)在內(nèi)的光柵拼接的理論模型進(jìn)行了討論，提出了存在的一些問(wèn)題。焦點(diǎn)處脈沖周期的展寬是人們關(guān)心的主要問(wèn)題。通過(guò)對(duì)直徑14