冲击点火激光脉冲的产生、放大与传输特性研究

冲击点火作为一种新型的点火方式，具有高增益、低能量阈值和高稳定性等优点，是当前激光聚变领域的研究热点。不过，冲击点火对激光脉冲却提出了高峰值功率、高对比度和高时间精度的要求，主要的技术难点在冲击点火激光脉冲的产生、放大和传输上。探索研究冲击点火激光脉冲在传输放大过程中新物理规律和现象，建立相应的物理模型，研究反转啁啾脉冲技术和多角度时分复用技术实现冲击点火激光脉冲；首次将不确定规划理论用于描述压缩脉冲和点火脉冲之间的时间抖动；提出基于光克尔效应实现长短脉冲的精确时间同步，用光脉冲对光脉冲进行时间整形，实现不同频率光脉冲间的同步、整形输出。

冲击点火是Betti等人在2007年提出的一种新型惯性约束聚变(Inertial confinement fusion, ICF)点火方案。该点火方案将压缩和点火分开，其不仅具有快点火高增益、低能量阈值和较好的流体力学稳定性等优点，还具有中心点火结构简单的特点。冲击点火由于其优良的物理特性，一经提出便引起了广泛的关注，是当前激光聚变领域研究的热点和前沿。不过，冲击点火对激光脉冲却提出了新的要求，主要技术难点在冲击点火激光脉冲的产生、放大和传输上。本文以冲击点火物理特性的研究为基础，分析冲击点火对高功率激光脉冲的物理需求；根据激光脉冲的传输和放大特性，提出了直接整形产生冲击点火激光脉冲和基于SBS能量转移的冲击点火激光脉冲产生技术，分别进行了理论分析，给出了具体的技术方案；进行了获取冲击点火激光脉冲的原理性验证实验。