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激光光束的传输特性研究

仇云利  
【摘要】: 本支以惯性约束聚变(Inertial Confinement Fusion,ICF)快点火为背景,主要研究了激光光束在等离子体中和自由空间的传输特性,得到了激光光束参数如光束束宽,光束质量因子等的表达式,并阐述了影响激光光束参数的主要因素。 第一章:简单回顾了ICF中快点火机制的发展过程,介绍了几种快点火的模型和原理,并对其可行性和优缺点进行了阐述,评述了快点火对光束质量的要求,对光束传输的基本研究方法进行了总结。 第二章:研究了X射线激光光束在折射率连续变化的非均匀等离子体介质中的传播,从理论和数值模拟上着重讨论了折射率梯度效应对光束参数的影响。结果表明,在等离子体电子密度分布较高区域,梯度效应明显,指出在实验上测量高密度等离子体密度时必须考虑梯度效应的影响。 第三章:讨论了elegant Hermite-cosh-Gaussian(EHChC)光束通过有限孔径的传播特性和聚焦性质,得到了其光束束宽,M~2因子及能量分数的解析表达式,并分析了影响光束参数的因素及其变化规律。 第四章:初步探索了部分相干厄米高斯光的傍轴传输,根据交叉光谱密度得到了其不同模阶数的平均光束束宽和光束质量因子更一般的解析表达式,较高的模阶数使得光束展宽得越快,光束质量变差,且这两个光束参量的关系与部分相干厄米高斯光的相干长度无关。


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