李腾飞 钟哲强 张彬

(四川大学电子信息学院,成都 610065)(2017年11月24日收到;2018年5月31日收到修改稿)

1 引 言

在激光驱动的惯性约束聚变(inertial con finement fusion,ICF)装置中,为实现对靶丸的均匀对称压缩,要求靶面辐照不均匀性控制在1%以内[1,2].然而,实际的高功率激光系统不可避免地会使激光束波前偏离理想平面波,从而降低靶面辐照的均匀性.因此,需要采用多种束匀滑技术[3−6]从空域和时域对激光束进行调控,以实现靶面的均匀辐照.其中,以连续相位板(continuous phase plate,CPP)为代表的空域束匀滑技术可有效地控制焦斑包络,但会使焦斑内部存在小尺度散斑,需要结合时域束匀滑技术来抹平散斑;而时域束匀滑技术以光谱色散匀滑(smoothing by spectral dispersion,SSD)为典型代表,它利用电光晶体与光栅对激光束附加一个正弦分布且随时间横移的动态波前,以实现焦斑内部散斑的快速扫动,从而在一定积分时间内抹平焦斑内部的高频强度调制.然而,受限于电光晶体的调制频率(GHz),SSD在百ps量级才能实现稳定的束匀滑效果[7],而对非线性成丝(增长时间为数ps)的抑制效果微弱[8,9].因此,亟需发展新的超快束匀滑技术,在高效短时匀滑的基础上实现对非线性成丝的抑制.

光克尔效应是三阶非线性效应,表现为光克尔介质的折射率随抽运光强度发生变化(n=n0+n2I(x,y,t)).值得指出的是,由于光克尔效应的响应时间为亚皮秒量级[10],光克尔介质的折射率在时空上随抽运光发生超快速变化,可用于对激光束进行超快速动态波前调控.通过对激光……