百皮秒激光脈沖高效放大方法研究.pdf

1、適用于納秒級的主振蕩-功率放大(MOPA)、飛秒級的啁啾脈沖放大(CPA)和布里淵放大(SBA)方法一直被應用在相應的“聚變點火”方案之中。隨著“沖擊點火”方案的提出,由于所需百皮秒脈沖面臨著B-積分受限、放大率低、造價高等困難,因此得到在百皮秒較適用的放大方法變得十分迫切。鑒于激光系統(tǒng)巨額的投資,對放大規(guī)律進行模擬研究、分析比較變得尤為重要。
　　論文在百皮秒下以脈沖的峰值功率放大率、能量提取率、脈沖寬度、能量提取率、峰值B-積

2、分及脈沖波形作為表征脈沖放大規(guī)律的指標,通過數(shù)值模擬對三種放大方法進行了探索研究。
　　首先,根據(jù)MOPA、CPA和SBS三種放大方法的作用機理,對百皮秒下適用于三種放大方法的理論模型進行了選擇,并求得了相應的數(shù)值計算模型。
　　其次,針對MOPA放大,得到了在小信號放大情況和飽和放大情況下,脈沖在不同傳輸長度下的波形變化并分析了原因,針對傳輸長度和小信號增益系數(shù)對放大的影響,在不同功率密度下對脈沖的傳輸放大進行了模擬,獲得

3、了相應的放大規(guī)律及參量的選取依據(jù);針對CPA放大,研究了非線性效應(增益窄化、自相位調制和增益飽和)對出射脈沖波形及壓縮的影響,得到了相應的波形變化,針對傳輸長度對放大的影響,得到了不同長度下放大指標的變化規(guī)律;由于放大機理差別,針對SBS放大,研究了泵浦光參數(shù)、介質參數(shù)、相對延時和池長等參量對放大規(guī)律的影響,得到了百皮秒下參量的選擇規(guī)律。
　　最后,基于所得到的三種放大方法百皮秒下的放大規(guī)律,在百皮秒高功率情況下,針對放大長度和