精密物理实验对惯性约束聚变激光驱动器的靶面光强分布提出了严格要求,具体到时域匀滑要求在短于靶丸流体力学响应时间内对靶面相干斑进行平滑。目前,高功率激光装置上采用的主流时域匀滑技术是光谱色散平滑技术(SSD),其缺点是仅能对焦斑中某些特定空间频率成分进行平滑,且一维SSD仅在垂直于线性光栅刻线方向上实现匀滑。而传统的二维SSD技术需要再增加一个较大口径的体相位调制器和另一维色散光栅,在多路中应用造价昂贵。为弥补正弦调频脉冲仅有少量边带的梳状谱分布,提出采用线性调频脉冲产生具有超高斯型分布的光谱,在远场实现时域快速扫动和靶面光强超高斯型分布。线性调频脉冲的具体实现方法为采用不同长度的光纤延迟线对线性啁啾脉冲进行等间隔堆积。该技术还可满足脉冲任意整形、快上升沿及各类脉冲零同步的要求。为弥补线性光栅仅在一个方向上实现时域匀滑的不足,提出采用星光栅引入脉冲时间切片内光谱分布随极角的变化,从而实现对靶面各方向更大范围空间调制的匀滑。研究结果表明星光栅的时域匀滑效果优于线性光栅和圆光栅。为满足间接驱动物理实验的迫切需求,在高功率激光装置上全系统连通研究了基于光谱色散平滑和连续相位板的束匀滑技术。
英文主题词frequency-modulated pulse; smoothing by spectral dispersion; special grating; beam smoothing; Inertial Confinement Fusion