強(qiáng)激光長程傳輸中受激拉曼散射的模擬實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、慣性約束核聚變（ICF）為人類解決能源問題提供了新的方法，為了實(shí)現(xiàn)慣性約束核聚變，ICF驅(qū)動(dòng)器的技術(shù)指標(biāo)不斷提升，其光束的口徑、光強(qiáng)、通量都在不斷的增加，并且其裝置規(guī)模也在不斷增大。由于其裝置規(guī)模巨大，因此 ICF驅(qū)動(dòng)器輸出的基頻光到達(dá)頻率轉(zhuǎn)換系統(tǒng)之前要在空氣中傳輸很長一段距離，強(qiáng)激光的長距離傳輸會(huì)導(dǎo)致受激轉(zhuǎn)動(dòng)拉曼散射（SRRS）效應(yīng)的產(chǎn)生，SRRS效應(yīng)會(huì)消耗主光束能量，降低主光束功率密度，使得光束質(zhì)量變差導(dǎo)致諧波轉(zhuǎn)換效率降低，并且使得

2、光束發(fā)散角增大，因此 SRRS效應(yīng)一旦產(chǎn)生可能導(dǎo)致聚變點(diǎn)火失敗。因此研究SRRS效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)理，以及影響其產(chǎn)生的因素，對于規(guī)避SRRS效應(yīng)實(shí)現(xiàn)慣性約束核聚變具有深遠(yuǎn)的意義。
　　本文從理論與實(shí)驗(yàn)兩方面出發(fā)。首先，理論上編寫了SRRS數(shù)值模型計(jì)算程序，分別計(jì)算了1?光與3?光在空氣中傳輸時(shí)SRRS的閾值以及增長規(guī)律，并且數(shù)值模擬分析了影響 SRRS效應(yīng)的因素。其次，為了驗(yàn)證數(shù)值模型計(jì)算程序的正確性，搭建了以 H2為介質(zhì)的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，利

3、用激光在高壓 H2中的受激振動(dòng)拉曼散射（SVRS）模擬強(qiáng)激光空氣中的SRRS效應(yīng)。由于SVRS和SRRS效應(yīng)除了躍遷能級不同，在產(chǎn)生規(guī)律上遵循同樣的物理方程，證明了實(shí)驗(yàn)室條件下模擬強(qiáng)激光空氣中傳輸時(shí) SRRS效應(yīng)的可行性，給出了實(shí)驗(yàn)條件下的SVRS閾值以及轉(zhuǎn)化效率規(guī)律，并且通過實(shí)驗(yàn)條件下的數(shù)據(jù)證明了SRRS數(shù)值模型計(jì)算的正確性。最后，分析了實(shí)驗(yàn)的不足之處以及后續(xù)改進(jìn)方案。為了驗(yàn)證光束空間特性對受激拉曼散射效應(yīng)的影響，設(shè)計(jì)了基于實(shí)驗(yàn)室百焦