利用饱和吸收技术对KrF激光脉冲前沿削波的研究

摘要

KrF准分子激光由于具有吸收系数高、波长短、频带宽等优点，因而被作为冲击波驱动源利用到了惯性约束核聚变、物质状态方程等的研究上。
　　在对物质状态方程的研究过程中，需要KrF激光前端输出平顶的激光脉冲。脉冲堆积是产生包括平顶脉冲在内的任意形状脉冲的一种合适方法。但是对于脉冲堆积来讲，其前端需要具有陡峭前后沿的短脉冲，所以需要研究KrF激光的短脉冲产生技术。本文选择饱和吸收技术对脉冲前沿进行削波以使前沿变陡。从理论和实验上研究了吸收体的饱和吸收过程，分析了各种参数对脉冲波形的影响。
　　理论上，从能级结构与速率方程出发对饱和吸收体的饱和吸收特性进行了分析，又从非线性极化的观点出发研究了饱和吸收的非线性效应。选择吖啶作为饱和吸收体对其饱和吸收过程进行了数值模拟，得到了脉宽及上升沿随入射光功率密度、吸收体浓度、介质池长等参数的变化规律，并从实验上进行了验证。理论和实验都表明，脉冲的宽度及上升沿随入射功率密度的增大先减小后上升。脉冲上升沿随吸收体浓度及介质池长的增大而下降。
　　在功率密度未达到吸收体击穿阈值条件下最终得到了上升沿小于4ns的出射脉冲，相比于原始脉冲约6ns的上升沿来讲削掉了1/3；在饱和吸收与光学击穿共同作用下得到了上升沿2.7ns左右、脉宽4.3ns左右的前后沿都比较陡峭的光脉冲。

目录

利用饱和吸收技术对KrF激光脉冲前沿削波的研究

INVESTIGATION ON CHOPPING RISING EDGE OF KrF LASER PULSE USING SATURABLE ABSORPTION

摘 要

Abstract

目 录

第1章 绪论

1.1 课题背景

1.2 本课题的目的和意义

1.3 国内外研究进展

1.4 本论文主要研究内容

第2章 饱和吸收技术基本理论

2.1 饱和吸收基本理论

2.2 饱和吸收体的特性

2.3 本章小结

第3章 KrF激光脉冲前沿削波的数值计算

3.1 建立长脉冲的饱和吸收模型

3.2 数值模拟计算

3.3 本章小结

第4章 KrF激光脉冲前沿削波的实验研究

4.1 实验方案

4.2 实验结果与分析

4.3 本章小结

结论

参考文献

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致谢