APP下载

高功率准分子激光主振荡功率放大系统光学元件的稳定性

2011-11-06沈炎龙马连英郑国鑫王大辉

中国光学 2011年1期

沈炎龙,黄 珂,马连英,郑国鑫,王大辉

(西北核技术研究所,激光与物质相互作用国家重点实验室,陕西西安710024)

1 引言

准分子激光作为高功率激光器件不仅具有波长短、能量大等优点,还具有良好的光束均匀性和可重频运行特性[1~3],这使得高功率准分子激光成为直接驱动惯性约束聚变靶物理和聚变能源关键技术研究的重要工具之一。对于高功率准分子激光主振荡功率放大(Master Oscillator Power Amplification,MOPA)系统,为了满足靶物理对激光脉宽和辐照均匀性的要求,系统采用了光学角多路和无阶梯诱导空间非相干(Echelon Free Induced Spatial Incoherence,EFISI)光束平滑技术[4],使得光路结构复杂,最长光程达200 m,光学元件数量达上百个。由于光路中各光学元件不可避免地受到装校误差、地面传来的各种频率的振动、物理形变、空气对流以及热梯度的影响,这些因素将对多路激光聚焦产生很大影响[5]。因此,研究和分析各光学元件稳定性对靶面光斑定位精度的影响是高功率准分子MOPA系统总体分析中的一个必不可少的重要组成部分。Hammer D用美国NIF装置推导出光学元件的运动对靶点光束定位的影响,并利用光线追迹得到了各光学元件对靶点定位精度误差的影响[6,7];神光-Ⅲ装置也通过类似方法得到了各光学元件的稳定性对靶点定位精度的影响[8]。

高功率准分子MOPA系统主要用于开展平面靶实验,系统要求光束聚焦精度≤30 μm。通过理论计算可以推导出各光学元件的运动对靶面定位精度的影响,但理论计算中做的诸多假……

登录APP查看全文