大能量高功率啁啾脈沖傳輸特性研究.pdf

1、本論文針對(duì)高功率超短脈沖系統(tǒng)中放大自發(fā)輻射效應(yīng)對(duì)鈦寶石介質(zhì)儲(chǔ)能特性的影響以及啁啾脈沖的線性、非線性傳輸和放大特性等問題開展研究工作。取得的主要研究結(jié)果包括：一、采用速率方程和二維光線追跡，對(duì)放大介質(zhì)內(nèi)放大自發(fā)輻射(ASE)的時(shí)間特性以及ASE對(duì)放大介質(zhì)的儲(chǔ)能分布的影響進(jìn)行了計(jì)算分析，計(jì)算中考慮了不同輻射線型對(duì)儲(chǔ)能的影響，研究了ASE對(duì)不同厚度的增益介質(zhì)的儲(chǔ)能分布的影響，提出了抑制鈦寶石放大器ASE的措施，并對(duì)SILEX-I超強(qiáng)超短脈沖激

2、光系統(tǒng)中主放大器的儲(chǔ)能進(jìn)行了模擬計(jì)算。二、利用非線性薛定諤方程，對(duì)啁啾脈沖在傳輸和放大過程中的增益窄化、增益飽和、色散、自相位調(diào)制等效應(yīng)進(jìn)行了模擬計(jì)算和分析，計(jì)算分析了啁啾脈沖在放大自發(fā)輻射影響下的傳輸特性。三、采用非線性薛定諤方程并結(jié)合速率方程，對(duì)啁啾脈沖的多程放大問題進(jìn)行了研究，編制了模塊化的計(jì)算模擬程序。針對(duì)SILEX-I系統(tǒng)的3TW前端系統(tǒng)和100TW主放大器進(jìn)行了模擬計(jì)算，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行比較分析。四、提出了單程和多程放大的逆

3、算算法，開展啁啾脈沖激光單程、多程放大逆問題的研究。對(duì)3TW系統(tǒng)進(jìn)行了逆算模擬和實(shí)驗(yàn)研究。在此基礎(chǔ)上，通過模擬聲光可編程色散濾波器(AOPDF)對(duì)輸入脈沖光譜的整形來計(jì)算輸出脈沖的形狀，并與實(shí)驗(yàn)結(jié)果做了對(duì)比分析。五、分析了時(shí)空不穩(wěn)定性理論。將準(zhǔn)離散Hankel變換(QDHF)算法應(yīng)用到求解非線性薛定諤方程的分步法中，并對(duì)其進(jìn)行了誤差分析，驗(yàn)證了其可行性。六、采用非線性薛定諤方程，對(duì)啁啾脈沖的全光束自聚焦和小尺度自聚焦進(jìn)行了模擬計(jì)算和分析