惯性约束聚变装置中基于光克尔效应的径向光束匀滑方法

摘要

本发明涉及一种惯性约束聚变装置中基于光克尔效应的径向光束匀滑方法及其匀滑装置。该方法是在激光驱动惯性约束聚变装置光传输链中，加入一基于光克尔效应的径向光束匀滑装置，并利用光克尔介质和匀滑装置中的周期性高斯脉冲相互作用产生的周期性球面位相调制，以对惯性约束聚变装置光传输链中的激光光束透射波前进行周期性调制，实时改变其远场焦斑的尺寸，实现快速变焦；快速变焦进一步引起远场散斑的径向扫动，实现激光光束远场焦斑在径向方向上的匀滑，最终在较短的积分时间内提高激光光束远场辐照的均匀性，即改善其对靶面辐照的均匀性。

主权项

一种惯性约束聚变装置中基于光克尔效应的径向光束匀滑方法，其特征在于包括以下步骤：(1)在激光驱动的惯性约束聚变装置光传输链中，加入一径向光束匀滑装置，选择此装置中皮秒激光器(11)输出的波长与光传输链中激光束的波长不同的高斯脉冲，并调节高斯脉冲的半高全宽脉宽T_w和光强I_p参数值；(2)将步骤(1)所述的高斯脉冲耦合至径向光束匀滑装置中光纤脉冲堆积单元(12)中，此高斯脉冲经光纤脉冲堆积单元(12)中的分束器(14)分成多路子高斯脉冲，调节各路光纤(16)长度L_i使各子高斯脉冲经不同的时间延迟，最后经光纤脉冲堆积单元(12)中的合束器(15)合成为周期性高斯脉冲，即泵浦光；(3)将步骤(2)中所述周期性高斯脉冲经径向光束匀滑装置中的透镜(13)和二向色镜(3)耦合至所述惯性约束聚变装置光传输链中；(4)在步骤(3)中所述周期性高斯脉冲经径向光束匀滑装置中光克尔介质(4)时，光克尔介质受到周期性高斯脉冲作用产生周期性的球面位相调制，并实时调制所述光传输链中激光束的透射波前；同时周期性高斯脉冲经光克尔介质后被径向光束匀滑装置中滤光元件(5)滤除；(5)在步骤(4)中所述光传输链中激光束的透射波前受到周期性球面位相调制后，依次经光传输链中主放大系统(6)、反射镜(7)和连续相位板(8)，再经聚焦透镜(9)聚焦到靶面(10)；激光束的远场光斑尺寸发生周期性变化，引起远场焦斑内部散斑在径向快速扫动，在较短积分时间内实现对靶面的径向匀滑，即改善对靶面辐照的均匀性。