由于惯性约束聚变(Inertia confinement fusion，ICF)中约束激光功率较大，常会在后续光学系统中产生受激布里渊散射(SBS)。一般应用相位调制器使单纵模激光展宽，提高SBS阈值。基于计算机模拟平台进行了模拟研究，讨论经过相位及幅度调制后再通过宽带或窄带滤波器激光脉冲变化情况。结合在实验上观察到的对应于4．3GHz调制频率的0．23ns间隔脉冲起伏，提出滤波导致高频分量缺失是产生脉冲顶部高频起伏的根本原因，而滤波中心波长偏离激光中心波长导致在实验上观察到明显起伏。通过数值模拟给出了不同滤波波形对脉冲高频起伏的影响，并给出滤波带宽、中心波长偏差和顶部起伏大小的关系，提出减小起伏的优化方法。滤波带宽和激光中心波长存在偏差时，选择较小滤波带宽，应该优先考虑使用类高斯形的滤波器；而当滤波带宽比较大，选择类方波形滤波器较有优势。

Multimode dispersion is the main obstacle for high bandwidth in multimode optical fiber (MMF) communication system. Mode selection is an effective method to oppress multimode dispersion. We propose and investigate a kind of polymer optical fiber polished coupler. Beam propagation method (BPM) is employed to calculate the coupling coefficient of transmission modes in MMF coupler, and an output pattern from coupling branch is obtained. Analysis and experiment show that this coupler can select certain modes by changing polished depth, contact area, and intersection angle of two branches, which means that the device can be employed both as a mode selector and a sensor. In addition, simulation shows that five times bandwidth enhancement may be realized by selecting modes with the polymer fiber polished coupler.

基于自混合效应的传感技术由于其装置的简单和紧凑而获得广泛应用.提出了光纤作为传输介质条件下观察自混合信号的方法,并观察了振动物体振幅为0.74μm,频率为998Hz时的自混合信号,与自由空间中自混合信号进行了比较.在此基础上,分别基于不同的反馈参数对两种自混合信号进行了模拟,理论模拟和实验结果相符合.分析了反馈参数对自混合信号的不对称度和幅度的影响,研究表明,自混合信号的不对称度和幅度随着的增大而增加.光纤作为传输介质时的自混合测振信号幅度和不对称度劣于自由空间系统中的自混合信号,但光纤自混合系统由于其特有的优点仍将广泛应用于二维速度和振动的测量.

高功率激光系统中一般利用相位调制器对单纵模激光进行频谱展宽以避免受激布里渊散射,当后继系统中的滤波器存在中心波长偏差时,则会导致相位调制产生的边带失衡,使光信号出现较为严重的高频起伏.基于前端系统模拟平台对此问题进行了数值模拟研究,结果表明滤波后的高频起伏随滤波器带宽变窄和中心波长偏差增大而加剧.分析表明0.2 nm带宽的滤波器出现0.05 nm左右的波长偏差时,将引起24.3%左右的顶部起伏.实验中根据分析将滤波器带宽从0.2 nm加大到0.4 nm,成功将脉冲顶部起伏从25.2%减小到了4.4%,对前端系统的研制起到了很好的指导作用.

为满足惯性约束聚变对ns级可整形激光脉冲的独特要求,提出了一种将多脉冲延迟堆积实现脉冲平滑和灵活整形的方案.这种方案基于多光束耦合器与压电陶瓷结合技术,采用光纤作为传输介质,可以精确控制相邻脉冲延时.详细分析和讨论了时延多脉冲叠加原理和叠加技术,给出了脉冲堆积时满足平滑要求的延迟时间(约为堆积所用高斯脉冲束腰宽度)和相邻脉冲间延时相位差所需的控制精度.