強激光長程傳輸中受激拉曼散射的模擬實驗研究.pdf

1、慣性約束核聚變（ICF）為人類解決能源問題提供了新的方法，為了實現慣性約束核聚變，ICF驅動器的技術指標不斷提升，其光束的口徑、光強、通量都在不斷的增加，并且其裝置規(guī)模也在不斷增大。由于其裝置規(guī)模巨大，因此 ICF驅動器輸出的基頻光到達頻率轉換系統之前要在空氣中傳輸很長一段距離，強激光的長距離傳輸會導致受激轉動拉曼散射（SRRS）效應的產生，SRRS效應會消耗主光束能量，降低主光束功率密度，使得光束質量變差導致諧波轉換效率降低，并且使得

2、光束發(fā)散角增大，因此 SRRS效應一旦產生可能導致聚變點火失敗。因此研究SRRS效應的產生機理，以及影響其產生的因素，對于規(guī)避SRRS效應實現慣性約束核聚變具有深遠的意義。
　　本文從理論與實驗兩方面出發(fā)。首先，理論上編寫了SRRS數值模型計算程序，分別計算了1?光與3?光在空氣中傳輸時SRRS的閾值以及增長規(guī)律，并且數值模擬分析了影響 SRRS效應的因素。其次，為了驗證數值模型計算程序的正確性，搭建了以 H2為介質的實驗平臺，利

3、用激光在高壓 H2中的受激振動拉曼散射（SVRS）模擬強激光空氣中的SRRS效應。由于SVRS和SRRS效應除了躍遷能級不同，在產生規(guī)律上遵循同樣的物理方程，證明了實驗室條件下模擬強激光空氣中傳輸時 SRRS效應的可行性，給出了實驗條件下的SVRS閾值以及轉化效率規(guī)律，并且通過實驗條件下的數據證明了SRRS數值模型計算的正確性。最后，分析了實驗的不足之處以及后續(xù)改進方案。為了驗證光束空間特性對受激拉曼散射效應的影響，設計了基于實驗室百焦