KrF激光受激布里渊散射脉宽稳定性研究

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KrF准分子激光波长短、效率高、功率高、频带宽等特性使得它在激光工程中得到了广泛的应用,特别是在激光惯性约束核聚变(ICF)领域具有很大的应用潜力。在ICF中要求激光具有较短的脉宽和较小的发散性,需要对激光脉宽进行压缩和改善光束质量才能满足实际工作的需要,而受激布里渊散射(SBS)相位共轭技术是一种有效的脉宽压缩和提高光束质量的手段,因此研究KrF激光的SBS脉宽稳定性,直接关系到SBS相位共轭技术能否成功的用于改善准分子激光的光束质量。本文主要从理论和实验两方面研究分析了利用KrF激光抽运SF6过程中,各实验参数对SBS脉宽稳定度的影响规律及获得脉宽稳定的SBS的条件。理论上,从受激布里渊散射过程的抽运场、斯托克斯场和声子场相互作用的耦合波方程组出发,建立了一维瞬态SBS理论模型。对SBS脉宽及稳定度随介质参数、抽运能量等的变化规律进行了数值模拟,获得了介质参数对SBS脉宽稳定度的影响规律,SBS脉宽稳定度随抽运能量的变化规律,及其与抽运光能量和脉宽稳定度的依赖关系。实验上,用KrF激光抽运SF6介质,研究获得了SBS脉宽和稳定度随抽运能量、介质气压、透镜焦距的变化规律,并与理论模拟进行了比较分析,二者基本符合。结果表明当SF6气压越大,抽运能量较高,选用中短焦距透镜的条件下获得的SBS脉宽稳定性较好。
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