光谱色散匀滑技术对衍射光学器件束匀滑性能的影响.pdfVIP

　第 16 卷 　第 6 期 强 激 光 与 粒 子 束 Vol. 16 ,No. 6 　 　2004 年 6 月 HIGH POWER LASER AND PARTICL E BEAMS J un. ,2004 　 文章编号 : (2004) 光谱色散匀滑技术对衍射光学 器件束匀滑性能的影响 谭峭峰 , 　严瑛白 , 　金国藩 ( 清华大学 精密测试技术与仪器国家重点实验室, 北京 100084) 　　摘 　要 : 　模拟分析了光谱色散匀滑技术对衍射光学器件束匀滑性能的影响 。光谱色散匀滑技术的使用 提高了衍射光学器件的抗波前畸变能力 ,降低了对加工精度的高要求。光谱色散匀滑技术与衍射光学器件的 联用有望满足惯性约束聚变对束匀滑性能的高要求。 　　关键词 : 　光谱色散平滑 ; 　衍射光学器件 ; 　束匀滑 　　中图分类号 : 　TN248 　　　　文献标识码 : 　A ( ) 　　惯性约束聚变 ICF ,inertial confinement fusion 对束匀滑光强分布提出了很高的要求 , 衍射光学器件 (DOE) 是实现束匀滑的一种行之有效的空域技术途径 ,但在实际使用中 ,存在两个制约因素 ,一个是DOE 对入 射波前畸变很敏感 ;另一个是 DOE 对加工精度要求很高。对于国内强激光系统与 DOE 加工工艺水平 , 目前很 难突破这两个制约因素 ,因此不可能单独使用DOE 就能满足 ICF 对束匀滑的高要求。国内外研究均表明 ,要 满足 ICF 对束匀滑的高要求 ,仅采用空域匀滑技术是不够的 ,要联合使用空域、时域匀滑等多种技术 ,包括光 ( ) [1 ,2 ] 谱色散匀滑 SSD ,smoothing by spectral dispersion ,DOE ,偏振光楔 ,多光束叠加等等 。 　　本文模拟分析了 SSD 对 DOE 束匀滑性能的影响 ,模拟结果表明 ,这两种技术是相辅相成的 ,SSD 能提高 DOE 的抗波前畸变能力 ,降低DOE 对加工精度的高要求 ,改善光强分布的“匀滑”程度 ;而 DOE 能满足光强分 布的“平顶”要求。SSD 与 DOE 的联用有望满足 ICF 对束匀滑性能的高要求。 1 　SSD 原理 :电光晶体位相调制 　　如图 1 所示 ,平行于 X ′轴方向的偏振光入射至电 光晶体, 沿 Z 向传播的只有沿X ′轴方向的光矢量, 当 外加电压 E 改变时, 折射率 n 也随之改变 Z X ′ Δ 3 γ ( ) n = n E / 2 1 X ′ 0 63 Z 式中 : n 是自然状态下电光晶体的折射率 ; γ 是线 0 63 性电光系数。 　　经过长度为 L 的电光晶体 ,引起的位相变化为 Fig. 1 　Principle of SSD Δδ ( πλ) Δ (πλ) 3 γ ( ) = 2 / n