用于“神光Ⅱ”装置类环形光束整形的纯位相元件的研究

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我国的“神光Ⅱ”装置为避免输出光束自身类似于自聚焦效应的独特光学特性对激光工作物质的破坏,采用了类环形光束输出.对于类环形光束的均匀化整形问题,我们利用自洽叠代与优化相结合的算法,采取一维圆对称方案,根据“神光Ⅱ”装置的实际波阵面与系统参数,设计了用于类环形光束均匀化整形的大口径连续型纯位相元件.设计中以4~8阶超高斯为外围轮廓,4阶超高斯为中心空洞轮廓,加以20%的随机调制,模拟了实际波阵面.文中详细介绍了纯位相元件的设计原理与方法,分析了该设计对于非理想波阵面的宽容度等问题,并且计算了不同条件下该设计的衍射效率.结果表明,该设计具有大口径(240mm)、高衍射效率(≥95%)、对于实际应用范围内(4~8阶)不同高斯阶数的入射光强均有很强整形能力等特点,满足了ICF系统对于激光驱动光源的苛刻要求,并且位相突变少,基本无突变线,实现了真正意义的连续型位相分布.(PG9)
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