光學(xué)拍頻測(cè)量駐波驅(qū)動(dòng)SBS相位抖動(dòng)
發(fā)布時(shí)間:2020-05-31 04:42
【摘要】:近年來,激光慣性約束核聚變(ICF)因其在能源和國(guó)防領(lǐng)域的重要地位引起人們的廣泛關(guān)注。其新型的點(diǎn)火方式需要激光脈沖能量達(dá)到兆焦量級(jí)、工作重復(fù)頻率在5Hz到10Hz之間,如此高重復(fù)頻率和高能量的輸出要求增加了增益介質(zhì)的冷卻難度,限制了大口徑激光驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展。通過受激布里淵散射使各子光束合并,是一種能夠滿足ICF需求的方法。本文提出使用時(shí)間拍頻法測(cè)量相位穩(wěn)定性,解決了因?yàn)楣馐|(zhì)量差而帶來測(cè)量誤差的問題。論文基于SBS三波耦合物理過程的推導(dǎo),即Navier-Stokes方程的聲波場(chǎng)和由Maxwell方程推導(dǎo)的光波場(chǎng)通過電致伸縮效應(yīng)耦合,建立受激布里淵散射過程的物理模型。在對(duì)該模型離散化處理后加入相干駐波項(xiàng),建立了密度調(diào)制的物理模型,并使用差分法對(duì)模型進(jìn)行數(shù)值處理。理論上證明了在光束質(zhì)量差時(shí),時(shí)間拍頻法測(cè)量受激布里淵散射相位穩(wěn)定性要優(yōu)于空間相干法。研究了混合介質(zhì)的頻移規(guī)律,選定C6H6和CCl4作為實(shí)驗(yàn)用混合介質(zhì),計(jì)算并測(cè)量了兩種介質(zhì)在不同混合比的情況下對(duì)受激布里淵頻移的影響。實(shí)驗(yàn)上,通過光學(xué)拍頻法測(cè)量了受激布里淵散射的相位抖動(dòng),在原有研究的基礎(chǔ)上對(duì)測(cè)量光路進(jìn)行了改進(jìn)設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)用泵浦光波長(zhǎng)為532nm,通過設(shè)計(jì)光路,對(duì)不同體積分?jǐn)?shù)的混合介質(zhì)的SBS頻移進(jìn)行了測(cè)量和分析。并進(jìn)一步通過改變?nèi)肷涔饽芰?對(duì)比分析得出相干駐波驅(qū)動(dòng)下的SBS相位穩(wěn)定性比普通結(jié)構(gòu)SBS的相位穩(wěn)定性高的結(jié)果。改變兩路光的能量比和小孔直徑,驗(yàn)證了在光束質(zhì)量差時(shí),時(shí)間拍頻法測(cè)量受激布里淵散射相位穩(wěn)定性的方法要優(yōu)于空間相干法。
【圖文】:
圖 1-1 基于 SBS 光纖中的慢光示意圖1986 年,美國(guó)的 Valley M[17]等人利用 SBS 的相位共軛特性,實(shí)現(xiàn)了其干組束方面的應(yīng)用。高功率激光放大過程中,由于 MOPA 放大本身的放大和光學(xué)元件的擊穿閾值限制了其放大極限。因此需要激光分為幾束分別進(jìn)
圖 1-2 利用相位共軛現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)兩束同相位激光并束d:YAG 激光振蕩器產(chǎn)生的單縱模激光以垂直偏振方向入射偏振片一個(gè)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)分為兩束進(jìn)入兩個(gè)放大器進(jìn)行放大。兩束平行激聚焦到以甲烷為介質(zhì)的介質(zhì)池中產(chǎn)生 SBS,實(shí)現(xiàn)相位鎖定。該方
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TL632.1
本文編號(hào):2689307
【圖文】:
圖 1-1 基于 SBS 光纖中的慢光示意圖1986 年,美國(guó)的 Valley M[17]等人利用 SBS 的相位共軛特性,實(shí)現(xiàn)了其干組束方面的應(yīng)用。高功率激光放大過程中,由于 MOPA 放大本身的放大和光學(xué)元件的擊穿閾值限制了其放大極限。因此需要激光分為幾束分別進(jìn)
圖 1-2 利用相位共軛現(xiàn)象實(shí)現(xiàn)兩束同相位激光并束d:YAG 激光振蕩器產(chǎn)生的單縱模激光以垂直偏振方向入射偏振片一個(gè)望遠(yuǎn)鏡系統(tǒng)分為兩束進(jìn)入兩個(gè)放大器進(jìn)行放大。兩束平行激聚焦到以甲烷為介質(zhì)的介質(zhì)池中產(chǎn)生 SBS,實(shí)現(xiàn)相位鎖定。該方
【學(xué)位授予單位】:哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:TL632.1
【參考文獻(xiàn)】
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1 湯俊雄;光拍頻和干涉現(xiàn)象[J];大學(xué)物理;1990年01期
2 哈斯烏力吉;呂志偉;李強(qiáng);巴德欣;何偉明;;選用混合介質(zhì)的雙池受激Brillouin散射系統(tǒng)[J];中國(guó)科學(xué)(G輯:物理學(xué) 力學(xué) 天文學(xué));2007年02期
3 李信,邱宗明,劉君,趙念念,李康循,郭彥珍;應(yīng)用全息光柵拍頻的精密測(cè)量?jī)x[J];西安理工大學(xué)學(xué)報(bào);1995年01期
,本文編號(hào):2689307
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