被动锁模涨落脉冲数和第二阈值研究

本文计算模拟了被动锁模涨落脉冲集在锁模线性阶段的发展过程.研究了激光器腔长、线性损耗、染料浓度、泵浦速率以及激光在增益介质和染料处的光束截面比对涨落脉冲数、脉宽和第二阈值的影响.实验测得涨落脉冲数和第二阈值与理论预示的符合较好.

磷玻璃宽带调Q激光器

本文提出采用两片尖峰简并型共振反射器作为磷玻璃振荡器的耦合输出镜,利用其反射调制包络特性,实现了带宽100(?)的激光输出方案,并获得了成功,实验分析了宽带输出特性.

宽频带掺钕硅玻璃调Q振荡器

采用二片小峰简并型共振反射器作为硅玻璃振荡器的耦合输出镜,利用其反射调制包络特性,实现了带宽10.0nm以上的激光输出,实验研究了宽带输出特性。

实验室高增益惯性约束聚变的进展与未来的展望

自七十年代初期以来,惯性约束聚变就是一个富有成效的实验课题。它是在装有数毫克氚氚燃料的小丸里进行的热核反应。目前高增益惯性约束聚变刚到达实用大门。利用实验室微聚变设施(LMF),这些应用将对国防、基础科学和应用科学以及动力生产具有重大意义。利用能在10ns脉冲内释放约10MJ能量,强度约3×10^(14)W/cm^2的驱动器,可将适当形状低温小丸的密度压缩到约200g/cm^3。温度达到3～5KeV。在这些条件下可点燃近10mg氘氚,燃烧效率约30%,释放近1000MJ聚变能量,能量增益约为100。1000MJ大约相当于1/4吨TNT或7加仑油。这一能量可在实验室条件下控制,对许多应用可能非常有用。对国防计划,这种实验室聚变能力也很有价值,它可帮助维持美国核防御的研究开发能力,还可评价核易损性和强化问题。尽管这些领域已从当前的惯性约束聚变能力得益,但惯性受控聚变的潜力只有在实验室得到高增益时才能充分发挥。在这样高产额的环境里产生的显著体积的能量密度和显著面积上的辐射通量将比任何其他实验室源可能提供的高千万倍。如果同意进一步限制地下核试验,特别是在全面禁试的情况下,这种能力更是必不可少,它可在国家实验室保持我们从事核防御的专家队伍。在民用方面,实验室获得的高增益可演示建造惯性受控聚变反应堆产生能量和其他应用的可行性,并可为极端条件下的物质研究提供独特的方法。就产生能量而言,每秒几次释放1000MJ,并将其进行热转换,可提供一个1000MW发电厂所需的能量。从长远看,惯性受控聚变反应堆在裂变燃料和同位素生产、空间推进和太空动力的产生上均具有潜在优点。高增益惯性约束聚变一直存在以下问题:能否制备适当结构的燃料靶丸,能否产生充分均匀的压力脉冲,以获得必需的高压缩所需的30～40倍径向压缩;是否完全了解驱动器/靶相互作用的物理过程、流体动力学和作为我们模型基础的氘氚燃烧的物理过程。最近的结果,尤其是劳伦斯·里弗莫尔国家实验室用诺瓦激光器和Halite/Centurion保密计划得到的结果,使我们深信从10MJ驱动器产生高增益(接近100)的目标确可达到。实验结果,例如诺瓦上大于30倍的向心爆聚,其性能接近球形(1-D)爆聚的计算值。靶丸材料研究与开发方面的进步以及理论认识和预示,使能源部和美国惯性约束聚变界确信,进行下一步计划的时间已经到来——建造实验室微聚变装置。