多模光纖激光束勻滑研究
發(fā)布時間:2021-07-17 16:55
在激光慣性約束核聚變研究中,為了達(dá)到實際的打靶需求,需要實際的靶面輻照達(dá)到非常高的均勻性,然而由于各種高功率的激光裝置所輸出的光束都并不能直接滿足要求。因此為了使靶面光強分布均勻,需要研究各種高功率的激光裝置所輸出的光場束勻滑的方法。而激光聚變能發(fā)電有一個關(guān)鍵因素是激光驅(qū)動器的效率,高驅(qū)動器效率將大大降低對驅(qū)動器泵浦能量要求,使系統(tǒng)裝置更加緊湊而且降低了成本。波導(dǎo)激光器如半導(dǎo)體泵浦的Yb光纖激光器其光光轉(zhuǎn)換效率已接近70%,且可高重復(fù)頻率運轉(zhuǎn),將為激光聚變發(fā)電提供潛在的發(fā)展機會;谏鲜隹紤],2008年G.A.Mourou提出了一種新的慣性約束驅(qū)動器方案,是基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)(Fiber Amplification Network:FAN)的激光驅(qū)動器,可以用來實現(xiàn)慣性約束核聚變(Inertial Confinement Fusion:ICF),采用直接驅(qū)動和快點火方式打靶。直接驅(qū)動方式對光纖激光靶面輻照的均勻性要求很高,需要對數(shù)量眾多單元光纖激光束及其分布特性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計以達(dá)到靶面輻照均勻性的要求。所以本文重點分析了多模光纖激光靶面輻照勻滑特性。分析了采用陣列透鏡勻滑方案對多模光纖激光...
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 慣性約束核聚變技術(shù)
1.1.1 慣性約束核聚變(ICF)簡介
1.1.2 ICF的實現(xiàn)及驅(qū)動方式
1.2 ICF中的均勻照明概述
1.2.1 空間域勻滑技術(shù)
1.2.2 時間域勻滑技術(shù)
1.2.3 偏振勻滑技術(shù)
1.3 勻滑技術(shù)在各個激光聚變裝置上的應(yīng)用狀況
1.4 本論文的主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
參考文獻(xiàn)
第二章 多模光纖激光集束勻滑方案
2.1 引言
2.2 基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)的激光慣性約束驅(qū)動器
2.2.1 基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)的激光慣性約束驅(qū)動器設(shè)計思想
2.2.2 基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)的激光慣性約束驅(qū)動器的詳細(xì)設(shè)計
2.2.3 基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)的激光慣性約束驅(qū)動器的優(yōu)勢
2.3 透鏡陣列勻滑方案的探討
2.3.1 衍射型透鏡陣列勻滑方案討論
2.3.2 成像型透鏡陣列勻滑原理
2.4 光斑勻滑效果的評價方法
參考文獻(xiàn)
第三章 多模光纖激光集束和透鏡陣列勻滑的模擬
3.1 光纖激光輸出特征
3.2 透鏡陣列勻滑方案理論分析
3.2.1 靶面離焦距離及透鏡陣列單元尺寸對于束勻滑的影響
3.2.2 多束光源集束疊加時的靶面勻滑特性理論分析
參考文獻(xiàn)
第四章 多模光纖激光靶面勻滑特性的實驗研究
4.1 透鏡陣列單元尺寸對勻滑效果的影響
4.2 靶面離焦距離對于勻滑效果影響的探討
4.2.1 靶面離焦距離對集束光纖激光疊加的影響
4.2.2 靶面離焦距離對于靶面光強形貌的影響
4.2.3 靶面離焦距離對于靶面光場不均勻度的影響
4.3 集束光纖激光器數(shù)目對于束勻滑效果影響的探討
4.4 其他因素對于束勻滑效果影響的探討
參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用部分相干光和同心角偏差透鏡列陣實現(xiàn)二維靶面均勻輻照[J]. 鄭建洲,于清旭,關(guān)壽華,董斌,曹曉君,蘆永軍,吳云峰. 物理學(xué)報. 2012(15)
[2]基于微透鏡陣列光束均勻化的傅里葉分析[J]. 殷智勇,汪岳峰,賈文武,黃峰,強繼平,雷呈強,張琳琳. 激光與紅外. 2012(02)
[3]焦斑可調(diào)的透鏡陣列均勻輻照光學(xué)系統(tǒng)[J]. 鄭建洲,于清旭,盧永軍,關(guān)壽華. 中國激光. 2007(03)
[4]高能激光光束質(zhì)量的評價方法[J]. 王云萍,黃建余,喬廣林. 光電子·激光. 2001(10)
[5]功率譜密度的數(shù)值計算方法[J]. 張蓉竹,蔡邦維,楊春林,許喬,顧元元. 強激光與粒子束. 2000(06)
[6]淺談慣性約束核聚變[J]. 張杰. 物理. 1999(03)
[7]慣性約束聚變能源與激光驅(qū)動器[J]. 范滇元,賀賢土. 大自然探索. 1999(01)
[8]列陣均勻照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 丘悅,鄧錫銘. 強激光與粒子束. 1997(04)
[9]關(guān)于失調(diào)矩陣的討論[J]. 盧亞雄,呂百達(dá). 應(yīng)用激光. 1989(06)
[10]用透鏡陣聚焦實現(xiàn)均勻輻照的計算機分析[J]. 陳澤尊,梁向春,鄧錫銘. 中國激光. 1986(02)
本文編號:3288572
【文章來源】:中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)安徽省 211工程院校 985工程院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 慣性約束核聚變技術(shù)
1.1.1 慣性約束核聚變(ICF)簡介
1.1.2 ICF的實現(xiàn)及驅(qū)動方式
1.2 ICF中的均勻照明概述
1.2.1 空間域勻滑技術(shù)
1.2.2 時間域勻滑技術(shù)
1.2.3 偏振勻滑技術(shù)
1.3 勻滑技術(shù)在各個激光聚變裝置上的應(yīng)用狀況
1.4 本論文的主要研究內(nèi)容和章節(jié)安排
參考文獻(xiàn)
第二章 多模光纖激光集束勻滑方案
2.1 引言
2.2 基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)的激光慣性約束驅(qū)動器
2.2.1 基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)的激光慣性約束驅(qū)動器設(shè)計思想
2.2.2 基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)的激光慣性約束驅(qū)動器的詳細(xì)設(shè)計
2.2.3 基于光纖放大網(wǎng)絡(luò)的激光慣性約束驅(qū)動器的優(yōu)勢
2.3 透鏡陣列勻滑方案的探討
2.3.1 衍射型透鏡陣列勻滑方案討論
2.3.2 成像型透鏡陣列勻滑原理
2.4 光斑勻滑效果的評價方法
參考文獻(xiàn)
第三章 多模光纖激光集束和透鏡陣列勻滑的模擬
3.1 光纖激光輸出特征
3.2 透鏡陣列勻滑方案理論分析
3.2.1 靶面離焦距離及透鏡陣列單元尺寸對于束勻滑的影響
3.2.2 多束光源集束疊加時的靶面勻滑特性理論分析
參考文獻(xiàn)
第四章 多模光纖激光靶面勻滑特性的實驗研究
4.1 透鏡陣列單元尺寸對勻滑效果的影響
4.2 靶面離焦距離對于勻滑效果影響的探討
4.2.1 靶面離焦距離對集束光纖激光疊加的影響
4.2.2 靶面離焦距離對于靶面光強形貌的影響
4.2.3 靶面離焦距離對于靶面光場不均勻度的影響
4.3 集束光纖激光器數(shù)目對于束勻滑效果影響的探討
4.4 其他因素對于束勻滑效果影響的探討
參考文獻(xiàn)
第五章 總結(jié)與展望
在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]利用部分相干光和同心角偏差透鏡列陣實現(xiàn)二維靶面均勻輻照[J]. 鄭建洲,于清旭,關(guān)壽華,董斌,曹曉君,蘆永軍,吳云峰. 物理學(xué)報. 2012(15)
[2]基于微透鏡陣列光束均勻化的傅里葉分析[J]. 殷智勇,汪岳峰,賈文武,黃峰,強繼平,雷呈強,張琳琳. 激光與紅外. 2012(02)
[3]焦斑可調(diào)的透鏡陣列均勻輻照光學(xué)系統(tǒng)[J]. 鄭建洲,于清旭,盧永軍,關(guān)壽華. 中國激光. 2007(03)
[4]高能激光光束質(zhì)量的評價方法[J]. 王云萍,黃建余,喬廣林. 光電子·激光. 2001(10)
[5]功率譜密度的數(shù)值計算方法[J]. 張蓉竹,蔡邦維,楊春林,許喬,顧元元. 強激光與粒子束. 2000(06)
[6]淺談慣性約束核聚變[J]. 張杰. 物理. 1999(03)
[7]慣性約束聚變能源與激光驅(qū)動器[J]. 范滇元,賀賢土. 大自然探索. 1999(01)
[8]列陣均勻照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計[J]. 丘悅,鄧錫銘. 強激光與粒子束. 1997(04)
[9]關(guān)于失調(diào)矩陣的討論[J]. 盧亞雄,呂百達(dá). 應(yīng)用激光. 1989(06)
[10]用透鏡陣聚焦實現(xiàn)均勻輻照的計算機分析[J]. 陳澤尊,梁向春,鄧錫銘. 中國激光. 1986(02)
本文編號:3288572
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