慣約聚變新概念光纖網(wǎng)絡激光驅(qū)動器基本構(gòu)型問題研究.pdf

1、高能光纖激光放大網(wǎng)絡,是學術(shù)界新近提出的面向未來慣性聚變能(IFE)應用的一種全新激光驅(qū)動器概念形式。它是對數(shù)量極多的光纖放大單元進行組織,最終以樹狀網(wǎng)絡的方式形成高能輸出的激光系統(tǒng)。光纖放大網(wǎng)絡已被我國ICF研究領(lǐng)域確立為下一代激光驅(qū)動器的重要技術(shù)路線之一,并多方位地開展了與之相關(guān)的基礎(chǔ)研究。目前,人們雖然看到了光纖網(wǎng)絡驅(qū)動器的巨大潛力,但同時也不得不面對其規(guī)模大、纖數(shù)多等特點帶來的新問題。對于網(wǎng)絡驅(qū)動器還能夠解決哪些問題以及如何將不

2、同的先進技術(shù)融入到網(wǎng)絡構(gòu)型中也是人們最關(guān)心的問題。
　　本文首先通過設(shè)計一種網(wǎng)絡能流拓撲優(yōu)化算法來解決由于網(wǎng)絡規(guī)模巨大給網(wǎng)絡研究帶來的障礙,為了驗證算法的正確性和有效性,建立了網(wǎng)絡模型并生成數(shù)據(jù)庫,示例性地對網(wǎng)絡的建造成本和運行功耗進行了優(yōu)化;然后從兩個角度開展對網(wǎng)絡驅(qū)動器各纖束之間功率失衡問題的研究:一是從驅(qū)動器的角度,以大規(guī)模網(wǎng)絡節(jié)點為切入點來研究如何更好地抑制功率失衡,二是從靶點輻照場物理的角度,以均勻輻照為目標來研究對驅(qū)動

3、器功率失衡的定性和定量約束條件;最后提出一種將光纖布里淵放大技術(shù)融入到網(wǎng)絡構(gòu)型中的初步設(shè)想—BAN方案。
　　該網(wǎng)絡能流拓撲優(yōu)化算法能夠快速有效地對網(wǎng)絡研究中的多目標、多約束問題進行優(yōu)化,解決了網(wǎng)絡規(guī)模特點帶來的問題,可以作為深入研究網(wǎng)絡驅(qū)動器的工具。通過研究網(wǎng)絡節(jié)點分支平衡的優(yōu)化問題,為網(wǎng)絡驅(qū)動器功率失衡問題的進一步研究做了鋪墊。從對靶場輻照均勻性的研究中可以看到網(wǎng)絡驅(qū)動器極多纖束的特點在實現(xiàn)均勻輻照方面的巨大優(yōu)勢。而BAN方案