高強度激光寬帶三倍頻的研究.pdf

1、本文以ICF激光驅(qū)動裝置的打靶需求，即靶輻照的均勻性為背景，對高強度寬頻帶三倍頻進行了研究，研究的方法和結(jié)果對利用寬帶激光打靶ICF實驗有重要的參考價值。采用晶體正交級聯(lián)高效寬帶三倍頻轉(zhuǎn)換技術(shù)方案，研究了高強度寬帶激光諧波轉(zhuǎn)換過程中的物理問題，并對高強度寬帶二倍頻和寬帶三倍頻諧波轉(zhuǎn)換的特性進行了理論模擬分析，得出了相應(yīng)的計算結(jié)果：近場強度分布、倍頻效率、帶寬的變化等，在計算中考慮了橫向的衍射和晶體的吸收等因素，使理論比較完整。對寬帶三倍

2、頻“Ⅰ+Ⅱ+Ⅱ”方案在不同輸入帶寬下的參數(shù)進行了優(yōu)化，并對寬帶二倍頻的實驗驗證做了分析，驗證了寬帶二倍頻理論。在SILEX-I鈦寶石激光裝置上，進行了KDP晶體的寬帶二倍頻實驗研究，測量了倍頻效率以及入射光、出射光的光潛，結(jié)果與理論模擬基本符合。本文的內(nèi)容包括以下幾個方面： 1.介紹了幾種寬帶三倍頻技術(shù)方案，并對這些方案進行了對比分析，分析了現(xiàn)階段采用晶體級聯(lián)方案的原因。 2.詳細分析了晶體級聯(lián)方案中寬帶二倍頻和三倍頻的

3、物理問題，并對頻率耦合的物理過程做了分析，建立了長脈沖情況下的寬帶二倍頻和三倍頻轉(zhuǎn)換物理模型。 3.對所建立的模型進行了數(shù)值模擬，優(yōu)化了輸入帶寬為0.5nm、1nm和2nm時的晶體參數(shù)，根據(jù)二倍頻轉(zhuǎn)換中的光譜變化，提出了一種頻譜優(yōu)化方案。 4.研究了空間位相調(diào)制基頻光對倍頻的光束質(zhì)量的影響，得出了寬帶三倍頻效率與調(diào)制深度的變化關(guān)系。 5.完成了寬帶啁啾脈沖激光二倍頻特性的實驗，實驗結(jié)果與理論分析吻合較好。