交叉泵浦布里渊放大系统增益特性的分析

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1、国内图书分类号：O437.2学校代码：10213国际图书分类号：535密级：公开工学硕士学位论文交叉泵浦布里渊放大系统增益特性研究硕士研究生：安习文导师：吕志伟教授申请学位：工学硕士学科、专业：物理电子学所在单位：光电子信息科学与技术系答辩日期：2013年7月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:O437.2U.D.C.:535DissertationfortheMaser’sDegreeinEngineeringINVESTIGATIONOFGAINPROPERITIESOFNON-COLLINEARBRILLOUINAMPLIFICATIONSYSTEMCand

2、idate：AnXiwenSupervisor：Prof.LuZhiweiAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：PhysicalElectronicsAffiliation：Dept.ofOpto-electronicsInformationScienceandTechnologyDateofOralExamination：July,2013Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要惯性约束核聚变为解决人类能源问

3、题提供了新的途径，由于其产生的巨大能量而成为世界上很多国家的研究热点。对于我国的ICF系统中的百皮秒激光脉冲的放大采用的是基于受激布里渊散射的脉冲放大技术，共线的布里渊放大技术由于放大效率高等优点被应用于其中，而由于需要较大的偏振片将放大后的激光脉冲从光路中分离出，这对偏振片的制作与加工精度提出了较高的要求。非共线泵浦方式不通过偏振片，仅通过光束在空间的传播将光束分开，因此很好的解决了这个问题，但非共线情况下两束光的在增益介质中的作用时的参数都要受到角度的影响，研究这些影响的产生与程度对非共线放大是很重要的问题。本论文从声波场方程出发，结合经典电动力学的相关知识，从理论上推导出了增益系数

4、随角度变化的表达式，通过理论模拟结果表明，不同角度下的增益谱都存在最大值，并且随着角度的增加相应的最大值增加，此结果有利于非共线的布里渊放大。之后，又通过相同的方法推导出了等效相互作用长度的表达式，目的是将非共线问题转化为共线问题进行能量转化效率的相关问题的讨论，理论模拟结果表明，共线布里渊频移处的等效相互作用长度随角度增大而逐渐减小，但是对于不同的介质减小趋势并不相同，选取短声子寿命布里渊放大介质的情况下大角度等效相互作用长度随角度变化下降并不明显，从而验证了非共线布里渊放大的可行性。论文中在忽略了光束横向上各点之间作用的条件下对非共线问题的三维模型的建立提出了建立的方法。此方法的基本

5、思想是认为非共线放大和共线放大没有本质上的区别，共线放大属于带有交角的布里渊放大的特殊情况。最后设计了实验，从实验的角度上验证了增益系数随角度变化趋势，实验结果和理论结果的总体趋势较符合，但是数值上有所差异，之后根据这种差异的产生给出了误差分析。关键词：受激布里渊散射；非共线；增益系数；等效相互作用长度-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractInertialConfinementFusionprovidesanewwayforhumantocopewiththeenergycrisisandhasbeenconcentratedonallaroundtheworldforit

6、stremendousenergygeneration.Inourcountry’sICFsystem,hundredpicosecondslevelpulseamplificationadoptsthetechniqueofstimulatedBrillouinscattering.CollinearBrillouinamplificationtechniquehasbeenusedformanyyearsforrelativelyhigheramplificationefficiency,butforshouldbeusedtoseparateamplifiedsinglepulse

7、fromlightroadofthepolarizerwhosebigoneisdifficulttobemadeandprocessed,itwillnotbebetterthannon-collinearstylewhichcanprovidethiskindofproblemanewapproachwhichseparatesthesinglebytransmissionalongitsownwayforsomedistanc