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强度调制脉冲光限幅过程中的时间波形响应研究

程坤  赵军普  胡东霞  代万俊  周维  张鑫  邓武  蒋学君  张崑  张小民  景峰  
【摘要】:脉冲的强度调制严重威胁高功率聚变激光装置在高通量下运行的自身安全甚至使聚变点火失败,因此必须根除或充分抑制。本文理论分析了光限幅效应用于抑制时间调制的可行性。利用非线性薛定谔方程结合五能级模型理论模拟了强度调制脉冲电场在光限幅材料中的演化规律。定量分析了限幅过程中强度调制的演变与材料特征参数以及脉冲时间调制特性的关系。研究了脉冲时间波形传输过程中的动态响应特性。结果表明脉冲强度调制的抑制效果与材料的光限幅机制、浓度以及通光长度有关,光限幅效应强烈时抑制效果明显。此外,限幅效应使脉冲时间波形产生畸变,畸变程度取决于脉冲宽度、初始脉冲时间波形、材料的弛豫常数以及吸收截面等本征参数。相对于材料的本征参数,样品浓度以及通光长度是便于调节的参数,在限幅器设计时应综合考虑。

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