光学拍频测量驻波驱动SBS相位抖动

发布时间：2020-05-31 04:42

【摘要】：近年来,激光惯性约束核聚变(ICF)因其在能源和国防领域的重要地位引起人们的广泛关注。其新型的点火方式需要激光脉冲能量达到兆焦量级、工作重复频率在5Hz到10Hz之间,如此高重复频率和高能量的输出要求增加了增益介质的冷却难度,限制了大口径激光驱动器的发展。通过受激布里渊散射使各子光束合并,是一种能够满足ICF需求的方法。本文提出使用时间拍频法测量相位稳定性,解决了因为光束质量差而带来测量误差的问题。论文基于SBS三波耦合物理过程的推导,即Navier-Stokes方程的声波场和由Maxwell方程推导的光波场通过电致伸缩效应耦合,建立受激布里渊散射过程的物理模型。在对该模型离散化处理后加入相干驻波项,建立了密度调制的物理模型,并使用差分法对模型进行数值处理。理论上证明了在光束质量差时,时间拍频法测量受激布里渊散射相位稳定性要优于空间相干法。研究了混合介质的频移规律,选定C6H6和CCl4作为实验用混合介质,计算并测量了两种介质在不同混合比的情况下对受激布里渊频移的影响。实验上,通过光学拍频法测量了受激布里渊散射的相位抖动,在原有研究的基础上对测量光路进行了改进设计。实验用泵浦光波长为532nm,通过设计光路,对不同体积分数的混合介质的SBS频移进行了测量和分析。并进一步通过改变入射光能量,对比分析得出相干驻波驱动下的SBS相位稳定性比普通结构SBS的相位稳定性高的结果。改变两路光的能量比和小孔直径,验证了在光束质量差时,时间拍频法测量受激布里渊散射相位稳定性的方法要优于空间相干法。
【图文】：

图 1-1 基于 SBS 光纤中的慢光示意图1986 年，美国的 Valley M[17]等人利用 SBS 的相位共轭特性，实现了其干组束方面的应用。高功率激光放大过程中，由于 MOPA 放大本身的放大和光学元件的击穿阈值限制了其放大极限。因此需要激光分为几束分别进

图 1-2 利用相位共轭现象实现两束同相位激光并束d:YAG 激光振荡器产生的单纵模激光以垂直偏振方向入射偏振片一个望远镜系统分为两束进入两个放大器进行放大。两束平行激聚焦到以甲烷为介质的介质池中产生 SBS，实现相位锁定。该方
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TL632.1

【参考文献】

相关期刊论文 前3条

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本文编号：2689307