ICF驅(qū)動(dòng)器亞波長(zhǎng)光柵諧波分離技術(shù)研究.pdf

1、慣性約束聚變物理實(shí)驗(yàn)要求采用紫外光產(chǎn)生均勻輻照?qǐng)鲆蕴岣呤旭詈线^(guò)程能量利用率，目前ICF驅(qū)動(dòng)器采用紅外激光(1.053um)放大耦合諧波轉(zhuǎn)換技術(shù)以產(chǎn)生紫外光(0.351um)的技術(shù)路線。如何干凈有效的實(shí)現(xiàn)三種諧波的分離，避免剩余無(wú)用的基頻光和二倍頻光對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的影響，是目前高功率固體激光驅(qū)動(dòng)器一直面臨的難點(diǎn)。
　　亞波長(zhǎng)光柵在特定的參數(shù)條件和入射條件下由于導(dǎo)模共振異常出現(xiàn)一種獨(dú)特的衍射現(xiàn)象，表現(xiàn)出窄帶、高衍射效率、極端的光譜敏感性

2、和角度敏感性的特性。由此，本論文提出基于亞波長(zhǎng)光柵實(shí)現(xiàn)諧波分離的技術(shù)方案，主要研究亞波長(zhǎng)光柵諧波分離特性，確定亞波長(zhǎng)光柵的設(shè)計(jì)思路和方法;分析亞波長(zhǎng)光柵誤差寬容度要求，結(jié)合實(shí)驗(yàn)，指導(dǎo)亞波長(zhǎng)光柵加工工藝的改進(jìn)。
　　論文工作主要包括以下幾個(gè)方面:
　　1、研究基于矢量衍射理論的亞波長(zhǎng)光柵設(shè)計(jì)方法。定義用于描述ICF驅(qū)動(dòng)器諧波分離性能優(yōu)劣的諧波分離品質(zhì)函數(shù)，對(duì)影響亞波長(zhǎng)光柵的諧波分離品質(zhì)函數(shù)的光柵參數(shù)進(jìn)行了詳細(xì)的分析，確定了用于

3、諧波分離的亞波長(zhǎng)光柵的設(shè)計(jì)思路和方法。
　　2、分析亞波長(zhǎng)光柵光柵周期、占空比、刻槽深度和刻槽形狀誤差對(duì)光柵的三倍頻光能量利用率、色分離度和色分離角的影響，給出了滿足諧波分離要求的亞波長(zhǎng)光柵參數(shù)允差范圍。
　　3、設(shè)計(jì)加工實(shí)現(xiàn)三諧波分離的矩形槽亞波長(zhǎng)光柵樣片，通過(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量最佳入射角的大小和衍射級(jí)次，驗(yàn)證了亞波長(zhǎng)光柵設(shè)計(jì)結(jié)果;測(cè)量了最佳入射角下亞波長(zhǎng)光柵三倍頻光T-1級(jí)衍射效率，分析效率偏低的原因并指出為提高光柵衍射效率，加工