驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法及装置，该方法利用准分子激光器的增益饱和特性在自由运转的非相干光源上实现形状复杂的主脉冲输出，进而将宽度为皮秒量级的预脉冲、点火脉冲与主脉冲堆积构建出核聚变冲击点火所需的激光脉冲。本发明专利技术不需要价格昂贵的任意波形发生器和电光调制装置，直接利用了氟化氪准分子激光介质增益饱和特性进行脉冲整形，避免了光学科尔门带来的不确定性，经过放大的控制脉冲序列完全可以用作束靶物理诊断所需诊断激光脉冲的种子光，提高装置的整体利用效率。本发明专利技术对应用激光的波长、相干性和偏振性无特殊要求，对于高功率激光脉冲整形具有更好的普适性。

Method and device for generating complex shape incoherent laser pulse for driving fusion shock ignition

The invention relates to a complex shape of the fusion driven shock ignition method and apparatus for generating non coherent laser pulses, non coherent pulse output to achieve the main source of the complex shape method using saturated excimer laser gain characteristics in free running, and width of picosecond pulse, pre ignition pulse and the main pulse stacking construction a fusion of shock ignition laser pulse required. The invention does not require arbitrary waveform generator and electro-optical modulation device is expensive, direct use of the gain saturation characteristics of KrF excimer laser medium for pulse shaping, optical Cole gate to avoid the uncertainty caused by amplification of the control pulse sequence can be used as the beam target of physical diagnosis required for seed laser pulse diagnosis, improve the overall the utilization efficiency of the device. The invention has no special requirement for the wavelength, coherence and polarization of the applied laser, and has better universality for the shaping of the high power laser pulse.

【技术实现步骤摘要】
驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法及装置
本专利技术属于激光核聚变的激光器设计技术，具体涉及一种驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法及装置。
技术介绍
产生特定形状的高能激光脉冲是激光驱动的冲击点火核聚变一个基本要求。冲击波点火要求高能激光脉冲由超短的尖锋预脉冲，特定形状的主脉冲和脉冲宽度百皮秒量级的冲击点火脉冲三部分构成。脉冲三部分之间的延时需要根据靶丸的设计及激光功率调整。受普克盒性能的限制，也很难用传统的普克盒削波方法实现波形如此复杂的冲击点火激光脉冲。因此，以国家点火装置(NIF)为代表的高能固体激光装置发展了基于光纤光学的脉冲整形技术。固体高功率激光装置主要采用电光波导调制器将任意波形发生器产生的电压波耦合到单模激光振荡器输出的偏振光脉冲上获得复杂形状的整形激光脉冲，然后通过单模保偏光纤输出。作为激光脉冲整形的核心部件，波导电光调制器材料的选择直接影响着脉冲整形系统的适用波段和整形脉冲的信噪比等性能。受材料特性的制约，目前以LiNbO3波导调制器为代表的光纤整形技术更适用于近红外波段的相干光整形，很难应用于相干性差，波长短的准分子激光装置。针对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法，其特征在于：将亚纳秒激光器输出的激光脉冲经分束片分束后，一部分亚纳秒激光脉冲经脉冲堆积器组成脉冲序列控制自由运转的放电泵浦准分子激光器腔内的自发辐射产生和放大以获得预期形状的主脉冲；其余部分亚纳秒激光脉冲传输至位于放电泵浦准分子激光器输出端光轴上的偏振分光片，S光被偏振分光片反射作为冲击点火的预脉冲沿放电泵浦准分子激光器轴线方向与主脉冲共轴传输，P光透过偏振分光片后被反射镜反射，在此过程中P光两次透过1/4波片使其偏振方向偏转为S光，偏振分光片将反射光脉冲沿放电泵浦准分子激光器轴线方向反射注入激光腔双程放大；所述的反射光脉冲在双程放大过程...

【技术特征摘要】
1.一种驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法，其特征在于：将亚纳秒激光器输出的激光脉冲经分束片分束后，一部分亚纳秒激光脉冲经脉冲堆积器组成脉冲序列控制自由运转的放电泵浦准分子激光器腔内的自发辐射产生和放大以获得预期形状的主脉冲；其余部分亚纳秒激光脉冲传输至位于放电泵浦准分子激光器输出端光轴上的偏振分光片，S光被偏振分光片反射作为冲击点火的预脉冲沿放电泵浦准分子激光器轴线方向与主脉冲共轴传输，P光透过偏振分光片后被反射镜反射，在此过程中P光两次透过1/4波片使其偏振方向偏转为S光，偏振分光片将反射光脉冲沿放电泵浦准分子激光器轴线方向反射注入激光腔双程放大；所述的反射光脉冲在双程放大过程中再次两次通过1/4波片使其偏振方向偏转至P光，放大后的P偏振亚纳秒脉冲透过所述偏振分光片，作为点火脉冲沿放电泵浦准分子激光器轴线方向与主脉冲共轴传输。2.如权利要求1所述的驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法，其特征在于：所述预脉冲和点火脉冲之间的延时能够通过改变光路长度的方式进行调节。3.如权利要求1所述的驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法，其特征在于：所述主脉冲与点火脉冲之间的延时能够通过调节所述亚纳秒激光器和放电泵浦准分子激光器的外触发延时控制。4.如权利要求1所述的驱动聚变冲击点火的复杂形状非相干激光脉冲的产生方法，其特征在于：所述获取预期形状的主脉冲的具体方法为：在放电泵浦准分子激光器中脉冲形成初期，自发辐射沿光轴传输并连续放大，此时离轴注入...

【专利技术属性】
技术研发人员：高智星，李静，王雷剑，陆泽，路建新，
申请(专利权)人：中国原子能科学研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11