ICF固體激光驅(qū)動(dòng)器中Kerr效應(yīng)的研究.pdf

1、本論文主要針對(duì)ICF固體激光驅(qū)動(dòng)器中的Kerr效應(yīng)進(jìn)行研究，詳細(xì)討論了光束傳輸及三次諧波轉(zhuǎn)換(THG)過程中Kerr效應(yīng)的特點(diǎn)、影響及控制方法。 本論文中，首先研究了高強(qiáng)度激光傳輸過程中三階非線性效應(yīng)的作用及抑制方法。文中從非線性近軸波方程出發(fā)，使用了分步傅立葉變換(FFT)的數(shù)值計(jì)算方法。采用了具有負(fù)非線性折射率系數(shù)(n2＜0)的非線性介質(zhì)作為補(bǔ)償材料，對(duì)超高斯光束在非線性介質(zhì)中傳輸時(shí)，為抑制光束的非線性增長(zhǎng)而采取的非線性補(bǔ)償

2、方法進(jìn)行了研究。研究表明補(bǔ)償可以大大減小光束的B積分，有效防止超高斯光束邊緣的非線性增長(zhǎng)，降低光束的小尺度自聚焦。通過不同補(bǔ)償方式的對(duì)比分析得出，后補(bǔ)償方式的補(bǔ)償效果最佳。 在光束傳輸?shù)幕A(chǔ)上，我們還研究了三次諧波轉(zhuǎn)換過程中三階非線性效應(yīng)的作用及特點(diǎn)。我們從耦合波方程出發(fā)，使用分步傅立葉變換和四階龍格庫(kù)塔法(R-K)，對(duì)KDP晶體內(nèi)以Ⅰ/Ⅱ類角度失諧設(shè)置方式的高強(qiáng)度激光三次諧波轉(zhuǎn)換進(jìn)行了研究。在本文的諧波轉(zhuǎn)換模型中，我們考慮了K

3、DP晶體的三階非線性、衍射、離散等效應(yīng)，并著重研究了Kerr效應(yīng)對(duì)高效三次諧波轉(zhuǎn)換的影響，同時(shí)還討論了振幅調(diào)制和位相擾動(dòng)與三次諧波轉(zhuǎn)換效率的關(guān)系。研究表明，三階非線性效應(yīng)降低了THG轉(zhuǎn)換效率，增大了位相擾動(dòng)對(duì)3ω光束的強(qiáng)度調(diào)制，然而通過調(diào)節(jié)失諧角，可以消除三階非線性對(duì)THG轉(zhuǎn)換帶來的不利影響。另外，位相擾動(dòng)會(huì)使THG轉(zhuǎn)換效率降低；諧波轉(zhuǎn)換效率越高三倍頻的調(diào)制越??；提高三次諧波轉(zhuǎn)換效率可以抑制位相擾動(dòng)對(duì)其產(chǎn)生的影響。 本論文還對(duì)三