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《四川大学》 2005年
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ICF固体激光驱动器中Kerr效应的研究

赵华君  
【摘要】:人类面临能源短缺危机的当今,惯性约束核聚变(ICF)成为解决能源危机的有效途径之一,受到各国的广泛关注。ICF主要由高功率固体激光系统驱动,系统中涉及高强度激光束的传输与谐波转换。而在光束的传输与谐波转换过程中,由三阶非线性效应所引起的光学Kerr效应是影响光束质量,降低谐波转换效率,甚至导致光学元件损伤与破坏的主要因素之一。对此,本论文主要针对ICF固体激光驱动器中的Kerr效应进行研究,详细讨论了光束传输及三次谐波转换(THG)过程中Kerr效应的特点、影响及控制方法。 本论文中,首先研究了高强度激光传输过程中三阶非线性效应的作用及抑制方法。文中从非线性近轴波方程出发,使用了分步傅立叶变换(FFT)的数值计算方法。采用了具有负非线性折射率系数(n_20)的非线性介质作为补偿材料,对超高斯光束在非线性介质中传输时,为抑制光束的非线性增长而采取的非线性补偿方法进行了研究。研究表明补偿可以大大减小光束的B积分,有效防止超高斯光束边缘的非线性增长,降低光束的小尺度自聚焦。通过不同补偿方式的对比分析得出,后补偿方式的补偿效果最佳。 在光束传输的基础上,我们还研究了三次谐波转换过程中三阶非线性效应的作用及特点。我们从耦合波方程出发,使用分步傅立叶变换和四阶龙格库塔法(R-K),对KDP晶体内以Ⅰ/Ⅱ类角度失谐设置方式的高强度激光三次谐波转换进行了研究。在本文的谐波转换模型中,我们考虑了KDP晶体的三阶非线性、衍射、离散等效应,并着重研究了Kerr效应对高效三次谐波转换的影响,同时还讨论了振幅调制和位相扰动与三次谐波转换效率的关系。研究表明,三阶非线性效应降低了THG转换效率,增大了位相扰动对3ω光束的强度调制,然而
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TN24

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【引证文献】
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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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【同被引文献】
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
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【二级参考文献】
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【相似文献】
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6 钟培楠;Kerr度量中的数学问题[D];北京邮电大学;2011年
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