激光空间特性对受激拉曼散射效应的影响研究

来源 :哈尔滨工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:fooguo3007
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强激光在传输过程中受激转动拉曼散射(Stimulated Rotational Raman Scattering,SRRS)效应的有效控制已经成为当今ICF驱动器研制领域亟待解决的关键问题之一。SRRS一旦产生将呈非线性趋势急剧放大,这不仅会损耗激光能量还会降低光束质量,从而制约了激光驱动器的输出能力。研究与明确各种物理因素对SRRS的影响有助于SRRS效应控制研究。因此,本文针对强激光空间特性对SRRS的影响开展了理论研究,丰富了SRRS研究内容,旨在为SRRS有效控制研究提供理论支撑。  首先,从Maxwell-Bloch-Langevin方程组出发,建立了SRRS三维数值模拟程序。通过数值模拟研究泵浦光的光强空间分布、脉冲宽度、光束口径等参量变化对SRRS的影响,获得了在没有位相畸变情况下SRRS的变化规律。  其次,考虑到激光光强空间分布的实际情况,利用位相畸变模型,数值研究了位相畸变对激光空间特性(通量调制度、通量对比度)的影响,获得了光通量调制度和通量对比度随位相畸变幅度的变化规律。研究表明:在低频畸变情况下,光通量调制度、通量对比度随传输距离的增大而缓慢增大,并且畸变幅值影响较小;在高频畸变情况下,光通量调制度、通量对比度随传输距离的增大较快,并且畸变幅值影响差别较大。  最后,研究了不同位相畸变条件下,SRRS阈值距离与光通量调制度和对比度的关系。研究表明,在低频位相畸变条件下,SRRS阈值距离随调制度、对比度增大而减小。在高频位相畸变条件下,SRRS阈值距离随调制度、对比度增大而增大。在高、低频混合位相畸变情况下,SRRS阈值距离变化与高、低频畸变幅度比例有关:高频与低频幅值比例大于2:1时,阈值距离变化偏向于高频趋势,而高频与低频幅值比例小于2:1时,阈值距离变化偏向于低频趋势。本论文综合上述结果,提出了激光通量调制度、通量对比度影响SRRS产生的判据。
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