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高功率固体激光装置光学元件"缺陷"分布与光束近场质量的定量关系研究

周丽丹 粟敬钦 李平 王文义 刘兰琴 张颖 张小民

高功率固体激光装置光学元件"缺陷"分布与光束近场质量的定量关系研究

周丽丹, 粟敬钦, 李平, 王文义, 刘兰琴, 张颖, 张小民
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  • 基于光传输理论,获得了弱调制情况下光学元件"缺陷"分布功率谱密度 (power spectral density, PSD)与光束近场强度分布PSD之间的定量关系;通过数值模拟的方法,针对高功率固体激光装置的基本单元(线性介质、非线性介质以及空间滤波器)对获得的理论关系进行了具体的验证和讨论.研究结果表明,弱调制下,只存在振幅型或位相型"缺陷"分布时,光学元件"缺陷"分布PSD与光束近场强度分布PSD通过近场强度分布PSD的系统传输因子联系,传输因子与系统的构型和运行状态有关.研究结果为光学元件"缺陷"分布指标的获得提供了理论基础,对高功率固体激光装置负载能力的提升起到了一定的指导作用.
    • 基金项目: 国防科技重点实验室基金(批准号:9140C6803010904)资助的课题.
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    Simmons W W, Hunt J T, Warren W E 1981 IEEE J. Quantum Electron. 17 1727

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    Zhou L D, Su J Q, Li P, Liu L Q, Wang W Y, Wang F, Mo L, Cheng W Y, Zhang X M 2009 Acta Phys. Sin. 58 6279(in Chinese)[周丽丹、粟敬钦、李 平、刘兰琴、王文义、王 方、莫 磊、程文雍、张小民 2009 物理学报 58 6279]

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    Peng Z T, Jing F, Liu L Q, Zhu Q H, Zhang B, Zhang K, Liu H, Zhang Q Q, Cheng X F, Jiang D B, Liu H J, Peng H S 2003 Acta Phys. Sin. 52 0087(in Chinese)[彭志涛、景 峰、刘兰琴、朱启华、张 波、张 昆、刘 华、张清泉、程晓峰、蒋东镔、刘红婕、彭翰生 2003 物理学报 52 0087]

    [4]

    Zhou L D, Su J Q, Liu L Q, Wang W Y, Wang F, Mo L, Li P, Zhang X M 2009 High Power Laser and Particle Beams 21 326(in Chinese)[周丽丹、粟敬钦、刘兰琴、王文义、王 方、莫 磊、李 平、张小民 2009 强激光与粒子束 21 326] 〖5] Su J Q 2003 Post Doctorate Dissertation (Mianyang, Sichuan: China Academy of Engineering Physical) (in Chinese) [粟敬钦 2003 博士后出站报告 (四川绵阳:中国工程物理研究院)]

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    Bespalov V I, Talanov V I 1966 JETP Lett. 3 307

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    Wen S C, Qian L J, Fan D Y 2003 Acta Phys. Sin.52 1640(in Chinese)[文双春、钱列加、范滇元 2003 物理学报 52 1640]

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    Sacks R A, Henesian M A, Haney S W, Trenholme J B 1996 UCRL-LR-105821-96-4 207

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    Fan D Y 1981 Acta Opt. Sin. 1 395[范滇元 1981 光学学报 1 395]

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    Zhou L D, Su J Q, Liu L Q, Wang W Y, Wang F, Mo L, Li P, Zhang X M 2009 High Power Laser and Particle Beams 21 326(in Chinese)[周丽丹、粟敬钦、刘兰琴、王文义、王 方、莫 磊、李 平、张小民 2009 强激光与粒子束 21 326] 〖5] Su J Q 2003 Post Doctorate Dissertation (Mianyang, Sichuan: China Academy of Engineering Physical) (in Chinese) [粟敬钦 2003 博士后出站报告 (四川绵阳:中国工程物理研究院)]

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    Bespalov V I, Talanov V I 1966 JETP Lett. 3 307

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出版历程
  • 收稿日期:  2010-03-09
  • 修回日期:  2010-04-18
  • 刊出日期:  2011-02-15

高功率固体激光装置光学元件"缺陷"分布与光束近场质量的定量关系研究

  • 1. 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 621900
    基金项目: 

    国防科技重点实验室基金(批准号:9140C6803010904)资助的课题.

摘要: 基于光传输理论,获得了弱调制情况下光学元件"缺陷"分布功率谱密度 (power spectral density, PSD)与光束近场强度分布PSD之间的定量关系;通过数值模拟的方法,针对高功率固体激光装置的基本单元(线性介质、非线性介质以及空间滤波器)对获得的理论关系进行了具体的验证和讨论.研究结果表明,弱调制下,只存在振幅型或位相型"缺陷"分布时,光学元件"缺陷"分布PSD与光束近场强度分布PSD通过近场强度分布PSD的系统传输因子联系,传输因子与系统的构型和运行状态有关.研究结果为光学元件"缺陷"分布指标的获得提供了理论基础,对高功率固体激光装置负载能力的提升起到了一定的指导作用.

English Abstract

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