摘要：提出了一种基于相位板旋转排布的束匀滑方案,通过在激光集束中以旋转方式排布具有旋转非对称性的相位板,为集束中各子光光束提供不同的空间相位调制,进而利用存在一定波长差的子光束在靶面的动态干涉,使得焦斑内部散斑在多方向、多维度快速扫动,从而达到在皮秒时间尺度内改善焦斑均匀性的目的。以2×2集束为例,通过建立基于相位板旋转排布的束匀滑方案物理模型,分析了相位板参数、排布方式、激光束相位畸变参数以及空间偏差对束匀滑效果的影响。结果表明,在基于相位板旋转排布的束匀滑方案中,仅需同时加工多套参数相同的相位板,即可降低相位板的设计、加工难度。此外,该方案的束匀滑效果受激光束相位畸变、相位板排布方式以及空间偏差的影响较小。

摘要：采用精细化设计方法,进行了分数傅里叶变换衍射光学束匀滑器件的设计,利用爬山-模拟退火混合优化算法,获得了真实的束匀滑分布,不仅控制了算法采样点上的光强分布,还控制了其他非采样点上的光强分布。

摘要：修正了衍射光学束匀滑器件一维设计公式 ,利用爬山 模拟退火混合优化算法 ,进行了束匀滑器件的精细化设计 ,不仅获得了算法中焦面采样点上的束匀滑光强分布 ,还使焦面上其他非采样点也满足束匀滑光强分布。

摘要：　根据衍射光学束匀滑器件透过率函数的自相关系数,重新定义了表征衍射光学器件(DOE)焦面光强分布束匀滑性能的两个参数:光能利用率和顶部不均匀性。此种定义是对利用衍射光学器件焦面光强分布的空间频谱进行的性能参数定义的一种近似,对于精细化设计,两种定义计算结果非常吻合;而对于传统设计,两种定义计算结果有较大偏差。当衍射光学束匀滑器件与光谱色散平滑(SSD)技术联合使用时,模拟计算结果表明,对于精细化设计与传统设计,定义的性能参数均能反映衍射光学器件的实际使用性能。

摘要：经过理论推导,分析了320 mm口径衍射光学元件在束匀滑实验中光强分布出现高级次衍射斑和元件实际衍射效率变低的原因,模拟计算得到了接近实验的光强分布。模拟分析发现:通过调整设计参数,如适当增加抽样点数,使设计时焦斑主瓣占输出计算窗口的比例减小至0.2以下,可以大大降低由于高级次衍射斑造成的衍射效率损失,控制在2%以内,使台阶分布式相位片实际衍射效率得到提高,在对口径为70及320 mm的台阶分布式相位片样品测试中得到了验证。

摘要：基于非线性耦合波方程分析了神光II升级系统中束匀滑技术对三次谐波转换过程的影响。模拟结果显示:400μm焦斑所采用的连续相位板将引起1.4%左右的效率下降,近场对比度增加量约为0.02,均在可接受范围内;但当焦斑达到800μm时将会引起6%左右的效率下降,并导致近场对比度增加近0.05,无法兼容目前系统设计,必须进一步优化连续相位板设计方案;而谱色散匀滑技术引入光谱展宽达到60GHz时将引起5%左右的效率下降,且会引发明显的时间纹波扰动;但是谱色散匀滑引入的空间角谱扫描并不会明显影响谐波转换效率,因此在高通量运行时,需要适当减小调制带宽以提高谐波转换效率和系统的稳定性。

摘要：基于激光加载的材料状态方程的实验研究对靶面光强分布的均匀性及稳定性提出了极高的要求,靶面光强的上述两大特性在很大程度上决定了实验结果的精度和可重复性.本文针对传统窄带高相干激光装置在激光加载材料状态方程实验中表现出的靶面光强均匀性和光强分布稳定性两方面可能存在的问题,提出了基于宽带低相干激光,利用消衍射阵列透镜联合诱导非相干技术的束匀滑方案,并重点分析了波前相位畸变对靶面不均匀性及稳定性的影响.模拟结果表明,该方法明显降低了靶面不均匀性,提高了对波前相位畸变的包容度,获得了均匀、稳定的光强分布.统计分析显示,焦斑强度分布极差和不均匀性与波前相位畸变均方根梯度相关性较强.因此,可以根据统计结果以及实验对焦斑强度分布的要求,给出波前相位畸变的容差范围,对状态方程实验中激光驱动器参数的设计与优化具有指导意义.

摘要：采用空间频谱方法分析了衍射光学束匀滑器件的焦面光强分布 ,重新定义了光能利用率及顶部不均匀性两个参数 ,由于其定义的溯源性 ,能够真实准确地评价束匀滑器件的设计性能。最后 ,采用这两个参数对精细化设计前后的衍射光学束匀滑器件性能进行了对比 。

摘要：在惯性约束聚变系统中,改进G-S算法设计的连续相位板能够对波前发生畸变的激光进行束匀滑处理,以改善远场分布。由于连续相位板对不同畸变状态的波前进行处理后的效果不一样,因此针对连续相位板的束匀滑容差能力进行了系统分析。鉴于畸变光束的传输特性,采用波前均方根梯度来量化波前畸变量,定量计算了不同畸变光经过匀滑处理后的远场光强分布情况。并比较了不同入射畸变光通过连续相位板后的远场焦斑顶部均匀性,结果表明:当入射波前畸变的均方根梯度小于0.32wave/mm时,连续相位板具有很好的束匀滑效果。

摘要：在大型激光系统的运行过程中,为了对相位畸变导致的焦斑分布不均匀进行改善,在光路通常会使用连续位相板(CPP)来进行远场束匀滑。根据CPP面型的随机特性,利用统计的方法对位相板与畸变波前相位的叠加特性进行了计算,系统研究了连续位相板对光束波前分布实现控制的机理。从CPP面形的概率密度与远场直方图之间的关系出发,推导了畸变波前通过CPP后远场光强分布的表达式,从理论上解释了这种束匀滑器件的工作原理及特性。通过数值模拟计算了不同畸变光束经过CPP后的远场直方图,对结果进行比较并分析了不同面型特性对最终束匀滑效果的影响。结果证明:位相板能在焦斑光强上起到卷积滤波的作用,从而实现光束匀滑效果。从原理上解释了CPP在具有小相关长度时具有更高匀滑效果这一特性,为实际面型设计和优化提供理论基础。另外,应用统计几何光学方法进行分析,可有效降低波前叠加分析的难度。