不同2×2集束聚焦方式下高功率激光靶面光强分布特性

大口径高功率激光装置为提高激光靶面的光强强度,通常采用2×2集束聚焦的模式进行打靶.大口径楔形透镜是组成2×2集束聚焦系统的核心元件,可分为二维离轴楔形透镜、一维离轴楔形透镜和非离轴楔形透镜3类.为了获得理想靶面光强分布,基于这3类楔形透镜,对比研究相应2×2集束聚焦系统下的靶面光强分布特性.研究结果表明:相比离轴楔形透镜,采用基于非离轴楔形透镜的2×2集束聚焦系统时,容易在激光靶面获得更窄的主瓣宽度、更强的峰值强度、更高的能量集中度.研究结果对高功率激光靶场聚焦系统的配置选择有重要参考价值.

非离轴楔形透镜2×2集束聚焦系统的误差分析

为提高靶面光强,高功率激光驱动装置中常采用多路激光组束打靶,目前主要采用2×2集束的方式。集束聚焦系统中使用的透镜可分为离轴透镜和非离轴透镜,采用非离轴楔形透镜的集束聚焦系统在理想条件下可获得很好的焦斑质量。建立了2×2集束聚焦系统的光传输模型,并仿真研究了实际安装调试过程中各种误差对其焦斑造成的影响。结果表明,反射镜角度和透镜平移对系统的焦斑质量影响很大,需要对其进行精密调试;透镜安装角度和焦距误差对系统的焦斑质量影响较小,现有条件比较容易满足。本文研究可提高研究人员对多光束相干合成集束方案的认识,对实际系统的安装调试有一定指导意义。

基于集束多频调制的光谱色散匀滑技术

在激光驱动惯性约束聚变研究中,激光等离子体相互作用是影响点火的重要原因之一;为了抑制激光等离子体的不稳定性,诸多光束匀滑技术应运而生,并得到广泛应用。为了获得更匀滑的焦斑,提出集束多频调制光谱色散匀滑(SSD)技术,并对其进行了理论研究;该技术采用多束激光集束聚焦打靶,利用单频调制单光束,利用不同的频率调制不同的子束。结果表明,该技术可以有效抑制多光束干涉导致的强度调制,改善了远场光强分布的均匀性,并且在采用更接近实际情况的色循环数时,具有比传统多频调制SSD技术更好的匀滑效果。