强激光长程传输中散射效应的影响研究学位论文

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1、分类号：****UDC：******-***-(20**)****-0密级：公开编号：*******************大学学位论文强激光长程传输中散射效应的影响研究论文作者姓名：申请学位专业：申请学位类别：指导教师姓名（职称）：论文提交日期：强激光长程传输中散射效应的影响研究摘要惯性约束聚变(ICF)通过加热和压缩燃料启动聚变反应。在ICF装置中，到达靶丸之前激光将在一段长程空气中传输，这一过程中激光将与空气中的氮气N2分子发生相互作用产生非线性散射—受激旋转拉曼散射(SRRS)，其对入射泵浦光的质量和能量影响最大。为了保证激光质量和能量，实现最终的顺利点火打靶，

2、就必须减少SRRS的影响。本文通过麦克斯韦方程组建立物理模型，研究了激光空气传输中入射泵浦光和散射斯托克斯光的变化关系，并利用仿真计算出SRRS的转化效率、阈值特性以及不同入射光强对散射光的影响。研究表明：泵浦光的传输距离和光强均会对散射光产生影响，这为抑制散射光提供了思路。关键词：惯性约束聚变；受激旋转拉曼散射；入射泵浦光；斯托克斯散射光TheResearchonScatteringEffectWhenLaserTravelsaLongDistanceinAirAbstractHeatingandcompressingthefuelisthewaytostartthe

3、fusionreactionupininertialconfinementfusion(ICF).IntheexperimentaldeviceofICF,thelasertravelsalongdistanceinairbeforeitreachesthetarget.Asweknow,nitrogenmoleculesexistintheair.ItisnitrogenthatleadstothestimulatedrotationRamanscatteringwhichisthemostsignificantimpactonlaserqualityandenerg

4、y.Inordertogetgoodlaserqualityandenergy,thebadeffectneedstobereduced,andthenwecanignitesuccessfully.Inthispaper,Maxwell'sEquationsareusedtobuildaphysicalmodeltodescribetherelationshipbetweenpumplaserandStokeslight.Thechangesofthescatteredlightarealsofiguredoutastheincidentintensitychange

5、s.Andweobservethechangesofthepumplaserenergyandstokeslightenergyastransmissiondistanceincreases.Theresearchshowsthatthescatteringlightisinfluencedbyboththetransmissiondistanceandlightintensityofthepumplaser.Theresultprovideuswithawaytorestrainthescatteredlight.Keywords:inertialconfinemen

6、tfusion;stimulatedrotationalRamanscattering;pumplaser;stokeslight目录论文总页数：20页1引言11.1当今能源的分布11.2我国各能源使用比例变化12惯性约束核聚变12.1核聚变的定义22.2磁核聚变22.3惯性约束核聚变22.4惯性约束核聚变研究的发展32.4.1国际发展32.4.2国内发展与研究意义43受激拉曼散射53.1散射53.2拉曼散射53.3受激拉曼散射63.4受激拉曼散射对ICF的影响64.激光空气长程传输中的受激旋转拉曼散射(SRRS)效应的物理模型74.1麦克斯韦方程组74.2空气中受激拉

7、曼散射的阈值114.2.1传输距离对散射光的影响114.2.2入射泵浦光强对散射斯托克斯光的影响145结论16参考文献17致谢18声明20第1页共24页1引言1.1当今能源的分布现代工业的发展靠能源的带动。众所周知，煤炭、天然气和石油是我国主要能源。其中煤燃烧后，会产生CO2、氮氧化物、烟尘、CO等污染物。天然气在燃烧后，主要是CO2。SO2和氮氧化物这二者是形成酸雨的主要污染物。而且烃类的燃烧会产生大量的二氧化碳，会造成温室效应。如今水污染和空气污染等异常严重，环保成为世界各国非常关注的问题。这催促着我们去寻求新能源的发展。推动新能源使