搜索

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

动态聚焦中小焦斑的波前判据

黄小霞 高福华 袁强 胡东霞 张崑 周维 代万俊 邓学伟

引用本文:
Citation:

动态聚焦中小焦斑的波前判据

黄小霞, 高福华, 袁强, 胡东霞, 张崑, 周维, 代万俊, 邓学伟

Wavefront criterion of small focal spot in optical zooming

Huang Xiao-Xia, Gao Fu-Hua, Yuan Qiang, Hu Dong-Xia, Zhang Kun, Zhou Wei, Dai Wan-Jun, Deng Xue-Wei
PDF
导出引用
  • 在直接驱动中, 由于靶丸在内爆过程中不断压缩变小, 激光束的初始焦斑与压缩后的靶丸不再匹配, 导致能量从靶丸边缘流失. 光学动态聚焦是指在靶丸压缩变小的过程中, 动态减小辐照焦斑的尺寸, 这对提高光束与靶丸的耦合效率有着非常重要的意义. 靶丸压缩后期小焦斑的实现条件是解决光学动态聚焦的首要问题. 根据光的全频段传输规律, 本文采用构造低频和中高频波前畸变源的方法, 在不同目标焦斑的束匀滑条件下, 分别给出了小焦斑尺寸与低频波前、中高频波前的定标关系, 作为小焦斑实现方式的波前判据. 根据波前判据即可找出要实现不同的小焦斑需对低频和中高频波前畸变矫正控制的范围.
    In the direct drive, since the target is becoming smaller in compression process, the initial focal spot will no longer match the compressed target, leading to large losses of energy from target edge. Optical zooming means making the focal spot smaller when the target compresses. In this way, the coupling efficiency between the beam and target can be improved. It has great significance. The primary problem of solving the optical zooming is the qualification of small focal spot. According to the full-band optical transmission rules, in this paper constructed are low and medium-high frequency wavefront distortion sources under different smoothing conditions, and then given is a scaling relation between wavefront and focal spot size. The scaling relation can be regarded as a wavefront criterion of small focal spot. Using this wavefront criterion, the correction range of low and medium-high frequency wavefront distortion can be known to achieve a small focal spot.
    [1]

    Skupsky S, Betti R, Goncharov V N 2001 Inertial Fusion Sciences and Applications Kyoto, Japan, September 10-24, 2001

    [2]

    Anderson K, Betti R 2003 Phys. Plasmas 10 4448

    [3]

    Goncharov V N, Knauer J P, Mckenty P W, Radha P B, Sangster T C, Skupsky S, Betti R, McCrory R L, Meyerhofer D D 2003 Phys. Plasmas 10 1906

    [4]

    Anderson K, Betti R 2004 Phys. Plasmas 11 5

    [5]

    Betti R, Anderson K, Knauer J, Collins T J B, McCrory R L, McKenty P W, Skupsky S 2005 Phys. Plasmas 12 42703

    [6]

    Canaud B, Garaude F 2005 Nucl. Fusion 45 L43

    [7]

    Cheng J X, Zheng Z J, Chen H S, Miao W Y, Chen B, Wang Y M, Hu X 2004 Acta Phys. Sin. 53 3419 (in Chinese) [成金秀, 郑志坚, 陈红素, 缪文勇, 陈波, 王耀梅, 胡昕 2004 物理学报 53 3419]

    [8]

    Yuan Q, Wei X F, Zhang X M, Zhang X, Zhao J P, Huang W H, Hu D X 2012 Acta Phys. Sin. 61 114206 (in Chinese) [袁强, 魏晓峰, 张小民, 张鑫, 赵军普, 黄文会, 胡东霞 2012 物理学报 61 114206]

    [9]

    Terry M R, Perkins L J, Sepke S M 2012 Phys. Plasmas 19 112705

    [10]

    Theobald W, Nara R, Lafon M 2012 Phys. Plasmas 19 102706

    [11]

    Yu L H, Liang X Y, Ren Z J, Wang L, Xu Y, Lu X M, Yu G H 2012 Chin. Phys. B 21 014201

    [12]

    Zhang G Q, Dong B Z, Yang G Z, Gu B Y 1996 Chin. Phys. B 5 354

    [13]

    Li P 2008 M. S. Dissertation (Mianyang: China Academy of Engineering Physics) (in Chinese) [李平 2008 硕士学位论文(绵阳:中国工程物理研究院)]

    [14]

    Feng Y J, Lin Z X, Zhang R Z 2011 Acta Phys. Sin. 60 104202 (in Chinese) [冯友君, 林中校, 张荣竹 2011 物理学报 60 104202]

    [15]

    Zhang Y H, Yang C L, Wen S L, Yan H, Wang J, Yang L M 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 1741 (in Chinese) [张远航, 杨春林, 温圣林, 颜浩, 王建, 杨李茗 2012 强激光与粒子束 24 1741]

    [16]

    Garrec B J L, Hernandez-Gomez C, Winstone T, Collier J 2010 J. Phys.: Conference Series 244 032020

    [17]

    Liu H J, Jing F, Zuo Y L 2006 Acta Photon. Sin. 35 1464 (in Chinese) [刘红婕, 景峰, 左言磊 2006 光子学报 35 1464]

    [18]

    Su J Q, Wei X F, Ma C, Yuan J, Gao F H, Guo Y K 2000 High Power Laser and Particle Beams 12 163 (in Chinese) [粟敬钦, 魏晓峰, 马驰, 袁静, 高福华, 郭永康 2000 强激光与粒子束 12 163]

    [19]

    Liu H J, Jing F, Zuo Y L, Hu D X, Su J Q, Peng Z T, Zhou W, Li Q, Zhang K 2006 Chin. J. Lasers 33 504 (in Chinese) [刘红婕, 景峰, 左言磊, 胡东霞, 粟敬钦, 彭志涛, 周维, 李强, 张崑 2006 中国激光 33 504]

    [20]

    Feng G Y, Zhou S H 2009 Chin. J. Lasers 36 1643 (in Chinese) [冯国英, 周寿桓 2009 中国激光 36 1643]

    [21]

    Wang D E 2011 M. S. Dissertation (Mianyang: China Academy of Engineering Physics) (in Chinese) [王德恩 2011 硕士学位论文(绵阳:中国工程物理研究院)]

  • [1]

    Skupsky S, Betti R, Goncharov V N 2001 Inertial Fusion Sciences and Applications Kyoto, Japan, September 10-24, 2001

    [2]

    Anderson K, Betti R 2003 Phys. Plasmas 10 4448

    [3]

    Goncharov V N, Knauer J P, Mckenty P W, Radha P B, Sangster T C, Skupsky S, Betti R, McCrory R L, Meyerhofer D D 2003 Phys. Plasmas 10 1906

    [4]

    Anderson K, Betti R 2004 Phys. Plasmas 11 5

    [5]

    Betti R, Anderson K, Knauer J, Collins T J B, McCrory R L, McKenty P W, Skupsky S 2005 Phys. Plasmas 12 42703

    [6]

    Canaud B, Garaude F 2005 Nucl. Fusion 45 L43

    [7]

    Cheng J X, Zheng Z J, Chen H S, Miao W Y, Chen B, Wang Y M, Hu X 2004 Acta Phys. Sin. 53 3419 (in Chinese) [成金秀, 郑志坚, 陈红素, 缪文勇, 陈波, 王耀梅, 胡昕 2004 物理学报 53 3419]

    [8]

    Yuan Q, Wei X F, Zhang X M, Zhang X, Zhao J P, Huang W H, Hu D X 2012 Acta Phys. Sin. 61 114206 (in Chinese) [袁强, 魏晓峰, 张小民, 张鑫, 赵军普, 黄文会, 胡东霞 2012 物理学报 61 114206]

    [9]

    Terry M R, Perkins L J, Sepke S M 2012 Phys. Plasmas 19 112705

    [10]

    Theobald W, Nara R, Lafon M 2012 Phys. Plasmas 19 102706

    [11]

    Yu L H, Liang X Y, Ren Z J, Wang L, Xu Y, Lu X M, Yu G H 2012 Chin. Phys. B 21 014201

    [12]

    Zhang G Q, Dong B Z, Yang G Z, Gu B Y 1996 Chin. Phys. B 5 354

    [13]

    Li P 2008 M. S. Dissertation (Mianyang: China Academy of Engineering Physics) (in Chinese) [李平 2008 硕士学位论文(绵阳:中国工程物理研究院)]

    [14]

    Feng Y J, Lin Z X, Zhang R Z 2011 Acta Phys. Sin. 60 104202 (in Chinese) [冯友君, 林中校, 张荣竹 2011 物理学报 60 104202]

    [15]

    Zhang Y H, Yang C L, Wen S L, Yan H, Wang J, Yang L M 2012 High Power Laser and Particle Beams 24 1741 (in Chinese) [张远航, 杨春林, 温圣林, 颜浩, 王建, 杨李茗 2012 强激光与粒子束 24 1741]

    [16]

    Garrec B J L, Hernandez-Gomez C, Winstone T, Collier J 2010 J. Phys.: Conference Series 244 032020

    [17]

    Liu H J, Jing F, Zuo Y L 2006 Acta Photon. Sin. 35 1464 (in Chinese) [刘红婕, 景峰, 左言磊 2006 光子学报 35 1464]

    [18]

    Su J Q, Wei X F, Ma C, Yuan J, Gao F H, Guo Y K 2000 High Power Laser and Particle Beams 12 163 (in Chinese) [粟敬钦, 魏晓峰, 马驰, 袁静, 高福华, 郭永康 2000 强激光与粒子束 12 163]

    [19]

    Liu H J, Jing F, Zuo Y L, Hu D X, Su J Q, Peng Z T, Zhou W, Li Q, Zhang K 2006 Chin. J. Lasers 33 504 (in Chinese) [刘红婕, 景峰, 左言磊, 胡东霞, 粟敬钦, 彭志涛, 周维, 李强, 张崑 2006 中国激光 33 504]

    [20]

    Feng G Y, Zhou S H 2009 Chin. J. Lasers 36 1643 (in Chinese) [冯国英, 周寿桓 2009 中国激光 36 1643]

    [21]

    Wang D E 2011 M. S. Dissertation (Mianyang: China Academy of Engineering Physics) (in Chinese) [王德恩 2011 硕士学位论文(绵阳:中国工程物理研究院)]

  • [1] 刘伟, 贾青, 郑坚. 弱相对论涡旋光在等离子体中传播的波前畸变及补偿. 物理学报, 2024, 73(5): 055203. doi: 10.7498/aps.73.20231635
    [2] 钱骏, 谢伟, 周小伟, 谭坚文, 王智彪, 杜永洪, 李雁浩. 基于换能器驱动信号特征的高强度聚焦超声焦域损伤实时监测. 物理学报, 2022, 71(3): 037201. doi: 10.7498/aps.71.20211443
    [3] 叶志斌, 江舒, 王海伦, 吴飞, 邓小雷, 王建晓. 直接液体冷却薄片激光器中抽运光均匀性对光束波前畸变的影响. 物理学报, 2022, 71(5): 054202. doi: 10.7498/aps.71.20211811
    [4] 叶志斌, 江舒, 王海伦, 吴飞, 邓小雷, 王建晓. 直接液体冷却薄片激光器中抽运光均匀性对光束波前畸变的影响研究. 物理学报, 2021, (): . doi: 10.7498/aps.70.20211811
    [5] 李腾飞, 钟哲强, 张彬. 用于超快束匀滑的动态波前调控新方案. 物理学报, 2018, 67(17): 174206. doi: 10.7498/aps.67.20172527
    [6] 徐林波, 卢兴强, 雷泽民. 光学元件波前畸变对驱动器光路设计的影响. 物理学报, 2018, 67(2): 024201. doi: 10.7498/aps.67.20171877
    [7] 兰富洋, 罗秀娟, 樊学武, 张羽, 陈明徕, 刘辉, 贾辉. 上行链路大气波前畸变对剪切光束成像技术的影响. 物理学报, 2018, 67(20): 204201. doi: 10.7498/aps.67.20181144
    [8] 李宏勋, 张锐, 朱娜, 田小程, 许党朋, 周丹丹, 宗兆玉, 范孟秋, 谢亮华, 郑天然, 李钊历. 基于光束参量优化实现直接驱动靶丸均匀辐照. 物理学报, 2017, 66(10): 105202. doi: 10.7498/aps.66.105202
    [9] 刘鑫, 易明皓, 郭金川. 线焦斑X射线源成像. 物理学报, 2016, 65(21): 219501. doi: 10.7498/aps.65.219501
    [10] 张天天, 易仕和, 朱杨柱, 何霖. 基于背景纹影波前传感技术的气动光学波前重构与校正. 物理学报, 2015, 64(8): 084201. doi: 10.7498/aps.64.084201
    [11] 王峰, 彭晓世, 薛全喜, 徐涛, 魏惠月. 基于神光III原型的整形激光直接驱动准等熵压缩实验研究. 物理学报, 2015, 64(8): 085202. doi: 10.7498/aps.64.085202
    [12] 钟哲强, 胡小川, 李泽龙, 叶荣, 张彬. 用于直接驱动的快速变焦新方案. 物理学报, 2015, 64(5): 054209. doi: 10.7498/aps.64.054209
    [13] 陈强, 仲崇贵, 袁国秋, 董正超, 方靖淮. 多铁材料HoMnO3中光学吸收和畸变驱动的第一性原理研究. 物理学报, 2013, 62(12): 127502. doi: 10.7498/aps.62.127502
    [14] 刘超, 胡立发, 曹召良, 穆全全, 彭增辉, 宣丽. 快速响应的硅基纯相位液晶器件对动态大气湍流波前的校正能力研究. 物理学报, 2012, 61(8): 089501. doi: 10.7498/aps.61.089501
    [15] 邓玉强, 孙青, 于靖. 光学元件群延迟的直接测量. 物理学报, 2011, 60(2): 028102. doi: 10.7498/aps.60.028102
    [16] 李超宏, 鲜 浩, 姜文汉, 饶长辉. 用于白天自适应光学的波前探测方法分析. 物理学报, 2007, 56(7): 4289-4296. doi: 10.7498/aps.56.4289
    [17] 成金秀, 郑志坚, 陈红素, 缪文勇, 陈 波, 王耀梅, 胡 昕. 1.06μm 激光直接驱动烧蚀靶内爆压缩特性. 物理学报, 2004, 53(10): 3419-3423. doi: 10.7498/aps.53.3419
    [18] 祁兰英, 陈家斌, 蒋小华, 刘慎业, 郑志坚, 张保汉, 丁永坤, 李朝光, 王大海, 朱森昌, 张家泰. “神光Ⅱ”首轮基频光驱动内爆实验超热电子诊断. 物理学报, 2002, 51(9): 2068-2073. doi: 10.7498/aps.51.2068
    [19] 杨洪琼, 杨建伦, 温树槐, 王根兴, 郭玉芝, 唐正元, 牟维兵, 马驰. 激光直接驱动内爆DT燃料面密度诊断. 物理学报, 2001, 50(12): 2408-2412. doi: 10.7498/aps.50.2408
    [20] 姚焜, 许广宇, 郭光灿, 彭虎, 周佩玲. 双光束干涉产生的动态散斑. 物理学报, 1992, 41(2): 238-243. doi: 10.7498/aps.41.238
计量
  • 文章访问数:  4569
  • PDF下载量:  404
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2013-06-18
  • 修回日期:  2013-07-17
  • 刊出日期:  2013-10-05

/

返回文章
返回