受激布里渊散射与激光诱导击穿的组合式脉冲压缩技术研究

发布时间：2024-12-26 02:19

　　惯性约束核聚变（ICF,Inertial Confinement Fusion）是解决能源危机的重要途径。冲击点火作为实现ICF的新型点火方案受到了广泛关注,其技术关键在于高能量百皮秒“点火脉冲”的产生。受激布里渊散射（stimulated Brillouin scattering,SBS）脉宽压缩技术具有结构简单、相位共轭、负载高等诸多优点,是实现高能高功率百皮秒脉冲的潜在技术。尤为重要的是,SBS脉宽压缩后的脉冲由于其高峰值功率和陡前沿的特性,很适合作为被动激光诱导击穿（laser induced breakdown,LIB）开关的泵浦源,实现进一步的脉宽压缩,用以实现超短脉冲的输出。本文对SBS实现亚声子寿命压缩脉和SBS与LIB串联组合压缩技术开展了研究,以期为短脉冲获取技术做出一定贡献。本文首先回顾了SBS脉宽压缩研究的发展历程,详细分析了SBS脉宽压缩活性介质、压缩结构和可与之相结合的压缩技术的研究现状。通过对SBS脉宽压缩技术现状分析,指出当前SBS脉宽压缩的研究重点在于通过本身特性的研究和与适当的其他压缩技术结合来实现亚声子寿命的输出。并通过对比SBS与受激拉曼散射（st...

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第1章 绪论
    1.1 课题背景及研究的目的和意义
    1.2 受激布里渊散射脉宽压缩的研究概况
        1.2.1 SBS脉宽压缩介质的发展
        1.2.2 自激SBS脉宽压缩结构的发展
        1.2.3 基于SBS放大的脉宽压缩结构的发展
        1.2.4 基于瞬态SBS脉宽压缩的发展
    1.3 SBS脉宽压缩技术与其他压缩技术的结合
        1.3.1 SBS与SRS串联压缩
        1.3.2 SBS与饱和增益开关串联压缩
    1.4 国内外文献综述简析
    1.5 本文的主要研究内容
第2章 受激布里渊散射与激光诱导击穿理论分析
    2.1 引言
    2.2 受激布里渊散射基本理论
    2.3 激光诱导击穿基本理论
        2.3.1 激光诱导等离子体速率方程
        2.3.2 激光脉宽对LIB阈值的影响
    2.4 本章小结
第3章 SBS脉宽展宽及尾部调制抑制的研究
    3.1 引言
    3.2 自激SBS压缩过程中斯托克斯光展宽和尾部调制的研究
    3.3 基于两次压缩抑制斯托克斯光尾部调制的研究
    3.4 紧凑双池结构抑制斯托克斯光展宽和尾部调制实验
    3.5 相干驻波驱动SBS压缩结构研究
    3.6 本章小结
第4章 亚声子寿命SBS脉宽压缩技术研究
    4.1 引言
    4.2 基于受激布里渊散射的波形整形技术
    4.3 泵浦波形对SBS脉宽压缩影响研究实验光路设计
    4.4 泵浦波形对SBS脉宽压缩影响实验结果与分析
        4.4.1 高斯泵浦波形输出结果
        4.4.2 三角波泵浦波形输出结果
        4.4.3 逆阶梯状泵浦波形输出结果
    4.5 准稳态SBS压缩研究
        4.5.1 准稳态SBS压缩实验光路设计
        4.5.2 准稳态SBS压缩实验结果
    4.6 本章小结
第5章 SBS与LIB串联压缩技术研究
    5.1 引言
    5.2 自触发激光诱导等离子体开关原理
    5.3 SBS与LIB串联组合压缩实验研究
    5.4 固体颗粒掺杂对LIB增强作用的研究
        5.4.1 基于热效应的α-Al₂O₃微纳米颗粒掺杂对LIB增强研究
        5.4.2 银纳米颗粒掺杂对LIB增强的研究
        5.4.3 金纳米颗粒掺杂对LIB增强的研究
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果
致谢
个人简历



本文编号：4020375