时间位相调制对高强度三次谐波转换的影响

在惯性约束聚变研究中 ,为了利用光谱色散进行光束匀滑以及抑制KDP晶体等大口径光学元件中的横向受激布里渊散射 ,通常需要对激光脉冲进行时间位相调制 详细讨论了高功率条件下KDP晶体Ⅰ /Ⅱ角度失谐三倍频方案中 ,时间位相调制对三次谐波转换效率和脉冲频谱的影响 研究结果表明 。

高强度三次谐波转换对光束质量的影响

分别利用光强对比度和功率谱密度作为激光束的振幅调制和位相畸变的定量描述参量 ,研究了在高功率条件下 ,三次谐波转换过程对激光光束质量的影响 。

高强度三次谐波转换中位相扰动的变化

以I/II类角度失谐三倍频方案为例,详细讨论了在高强度三次谐波转换过程中入射基频光的位相扰动和振幅调制对三倍频光位相扰动的影响,定量分析了基频光和三倍频光的位相扰动之间的变化关系。模拟结果表明,三倍频光的位相扰动幅度近似为基频光的三倍;入射基频光的位相分布对三倍频光的影响比振幅调制的影响更加明显,但是当入射功率密度较大时,基频光的振幅调制对三倍频光位相分布的影响明显增大。

大动态范围高效率三次谐波转换的特性研究

根据激光核聚变 ( ICF)物理实验中整形脉冲对倍频器的要求 ,对高功率密度下的 KDP晶体 / 角度失谐和 / 偏振失配双倍频双混频两种高效三倍频方案进行了详细的模拟计算和对比分析 .结果表明 :该方案具有动态范围大、调节精度降低等优点 。

窄带三次谐波转换的逆问题

以分步离散傅里叶变换和四阶R-K法为基础,给出了解决激光三次谐波转换逆问题(即已知输出三倍频光场分布以及三次谐波转换器参数的情况下,求解输入基频光场分布)的方法,对三次谐波转换的逆问题进行了数值计算和分析,并讨论了逆算的初始光场条件对迭代计算次数及计算精度的影响。结果表明,对于设定的输出三倍频光场分布,可通过逆解三次谐波转换过程及数值迭代方法,求得相应的输入基频光场分布。

离散效应对高强度激光三次谐波转换的影响

使用分步傅里叶变换和四阶龙格库塔法(R K),对高强度激光以Ⅰ/Ⅱ类角度失谐方式,在KDP晶体中的谐波转换进行了研究,详细讨论了离散效应对三次谐波转换的影响。结果表明,离散效应不但降低了三次谐波转换效率,而且使谐波光束质量显著降低;初始入射基频光束腰半径较小时,离散效应是二次谐波转换和三次谐波转换效率降低的主要因素,失谐角对三次谐波转换的影响较小;随着束腰半径的增加,离散效应的影响逐渐减小,失谐角对三次谐波转换的影响逐渐增加。

宽带钕玻璃激光的高效三次谐波转换

提出了一种新颖的宽频带钕玻璃激光三倍频技术———组合激光工作模式(宽带激光与窄带激光混频)方案。数值模拟研究表明:利用窄线宽钕玻璃激光脉冲,可以缓解宽频带激光谐波转换过程中群速度失配对转换效率的影响,从而提高宽带钕玻璃激光的转换效率;并且该方案可以与目前使用成熟的双和频晶体方案结合,从而能支持目前钕玻璃激光装置能达到的最大带宽约5nm的高效三倍频(理论上效率达约80%)。

三阶非线性效应对高强度三次谐波转换的影响

研究在高功率条件下I/II类角度失谐倍频方案中 ,KDP晶体的三阶非线性效应对三次谐波转换效率和光束质量的影响。研究结果表明 ,三阶非线性效应不仅使三次谐波转换效率明显下降 。

位相扰动对三次谐波转换的影响

采用Ⅰ /Ⅱ角度失谐的三倍频方案 ,以超高斯光束作为入射基频光场 ,建立了位相扰动光束三次谐波转换的理论模型 ,并作数值模拟计算。结果表明 ,位相扰动不仅影响二、三倍频光的转换效率 ,还对各谐波光束质量产生影响。

大口径KDP晶体加工相位扰动与三次谐波转换

根据神光Ⅱ三次谐波转换中的各种现象,分析了晶体中高频周期相位调制的影响。目前国内大口径KDP晶体在中高频段存在强烈周期性相位调制,相位调制周期约20mm,调制幅度约35nm,导致三次谐波近、远场产生明显的强度调制,实验测得三倍频的近场周期条纹对比度在0.1～0.3之间,周期约12mm,理论分析该周期相位调制导致光束下游元件产生自聚焦风险明显增大,并且会引起三倍频远场畸变分裂,可聚焦能力下降。中高频段的周期调制可能来自于晶体加工过程中真空吸附,需要进一步实验判断并在加工中消除周期性的相位扰动。

相位畸变在三次谐波转换中对聚焦光斑形态的影响

采用均方根(RMS)梯度表征的随机相位屏描述光束的低频相位噪声;用随机相位扰动描述中、高频相位噪声,建立了波前相位畸变模型。以Ⅰ/Ⅱ类角度失谐KDP晶体的高强度三次谐波转换为例,详细研究了三次谐波转换过程中,基频光和三倍频光的波前相位畸变之间的定量变化关系。分析了三次谐波转换过程对聚焦光斑形态的影响。研究结果表明,三倍频光的焦斑半径随着基频光低频相位畸变的均方根梯度增大而明显增大,且在均方根梯度较大时,三倍频光的焦斑半径几乎与基频光相近。

强激光三次谐波转换效率与相位扰动的关系

研究了以Ⅰ/Ⅱ类角度失谐设置方式下,高强度激光在KDP晶体中的谐波转换问题。采用了包括三阶非线性、离散及衍射等效应的谐波转换计算模型,详细讨论了在三阶非线性、离散和衍射等效应的情况下,相位扰动与三次谐波转换(THG)效率的关系,绘出了相应的关系曲线。结果表明,相位扰动会使三次谐波转换效率降低,谐波转换效率越高三倍频的调制越小,提高三次谐波转换效率可以抑制相位扰动对其产生的不利影响。

高功率高效率三次谐波二维数值模拟研究

对大口径、高功率情况下的三次谐波转换 ,选择 KDP晶体 Type / Type 匹配角度失谐的三倍频方案 ,并从非线性三波耦合方程组出发 ,采用离散傅立叶变换和四阶龙格 -库塔 ( R-K)积分方法 ,编制了二维模拟三次谐波转换的计算程序。计算了各种晶体厚度和不同失谐角条件下 ,二、三次谐波的转换特性和效率。并对入射基频光为六阶超高斯分布时的三倍频器进行了优化 ,三倍频转换效率达80 % 。

高功率激光的三倍频高效转换实验

利用两块φ８０ｍｍ×１４ｍｍＫＤＰ晶体，采用“偏振失配”方案在“星光”装置φ７０输出光路上，进行了三倍频实验。在入射光功率密度约为１ＧＷ／ｃｍ￣２时，获得最高的二倍频外部能量转换效率为７６．９％，三倍频最高外部能量转换效率为６６．８％，并且转换重复性和稳定性很好。同时，也通过实验研究了影响三次谐波转换的诸因素。

振幅调制和位相扰动对三倍频参数优化的影响

详细讨论了入射基频光的振幅调制和位相扰动对三倍频转换效率和动态范围的影响,提出了提高三倍频转换效率和增大动态范围的方法。采用I/II类角度失谐的KDP晶体三倍频方案,对倍频晶体的参数进行了优化设计。

低频位相畸变对三倍频光聚焦特性的影响

本文采用均方根梯度描述低频位相噪声,建立了合理的低频位相畸变模型,以Ⅰ/Ⅱ类角度失谐KDP晶体的高强度三次谐波转换为例,详细的研究了低频位相畸变对三倍频光聚焦特性的影响。研究结果表明,三倍频光的焦斑半径随着基频光低频位相畸变的均方根梯度增大而明显增大,并且在均方根梯度较大时与基频光的焦斑半径相近。

非线性光散射、振荡与谐波产生

O437.1 2002031857位相扰动对三次谐波转换的影响=Effect of phaseripples on the third.harmonic generation[刊,中]/何钰娟,蔡邦维(四川大学光电系.四川,成都(610064)),魏晓峰,马驰,袁静(中物院八所激光技术工程部.四川,绵阳(621900))//中国激光.-2001,28(9).-789-792采用Ⅰ/Ⅱ角度失谐的三倍频方案,以超高斯光束作为入射基频光场,建立了位相扰动光束三次谐波转换的理论模型,并作数值模拟计算。结果表明,位相扰动不仅影响二、三倍频光的转换效率,还对各谐波光束质量产生影响。图3参3(赵桂云)

非线性光学 非线性光散射、振荡与谐波产生

O437．1 2005021101 高强度三次谐波转换对光束质量的影响=Influencc of high-power third harmonic conversion on laser beam quali- ty[刊,中]／张彬(四川大学电子信息学院．四川,成都 (610064),李强…//光子学报.-2004,33(5).-553-556 分别利用光强对比度和功率谱密度作为激光束的振 幅调制和位相畸变的定量描述参量,研究了在高功率条件 下,三次谐波转换过程对激光光束质量的影响。

激光物理

O552.423 96020814 热等离子体内的光电截面研究=Photoionizationcross section in plasmas based on the ionsphere[刊,中]/孟续军,孙永盛(北京应用物理与计算数学研究所,北京(100088))∥强激光与粒子束。—1995,7(3)。—422—426 考虑温度、物质密度效应,用相对论Dirac自洽场含温有界原子模型。