1 四川大学物理科学与技术学院, 成都 610064
2 四川大学高能量密度物理及技术教育部重点实验室, 成都 610064
在惯性约束核聚变激光驱动装置中, 光路庞大复杂且元器件众多, 为保证激光系统正常运行需对光路进行精密调节。特别是装置中的多个4F系统, 需调整激光光路使其聚焦后对准焦平面滤波小孔中心, 以保证激光顺利通过并实现低通滤波作用。目前实际工程中采用凹透镜背光照明的方法判断光束是否准确过孔, 但该方法步骤繁琐且调整精度较低, 给实际光路调整带来了极大的不便。本文基于全息原理, 提出了一种简单高效的4F系统光路调整方法, 通过一特殊设计的分光照明衍射光学元件, 可一步实现激光聚焦过孔的判断与调整, 可有效解决现有4F系统光路调整的困难。
惯性约束聚变 分光照明 衍射光学元件 4F系统 inertial confine fusion beam-splitting illumination diffractive optical element 4F system
1 四川大学高能量密度物理与技术教育部重点实验室, 四川 成都 610064
2 成都精密光学工程研究中心, 四川 成都 610041
提出一种针对光强接收面为离焦曲面的连续相位板(CPP)的设计方法，该方法改进了传统的Gerchberg-Saxton (GS)迭代算法，不再以焦面作为设计目标，在每一次的迭代过程中都考虑实际离焦的影响，以离焦面作为设计目标；同时为了解决曲面设计问题，提出修正重构离焦面上的目标光强函数的方法。模拟计算表明，新的连续相位板设计方法，相对于以焦面作为设计目标的传统方法，可以很好地控制离焦曲面上的焦斑轮廓，得到很高的能量集中度，可满足惯性约速聚变对束匀滑元件相位连续性、光斑包络及能量集中度的要求，较好地解决了离焦曲面上的束匀滑问题。
光学设计 连续相位板 离焦曲面 改进Gerchberg-Saxton算法 惯性约束聚变 中国激光
2012, 39(s1): s116003
四川大学 高能量密度物理与技术教育部重点实验室, 成都 610064
传统的衍射计算方法都是针对衍射场为平面的计算, 对于ICF靶腔衍射场为曲面时, 计算困难。通过比较常用衍射计算方法的优缺点, 基于层析成像的思想, 提出采用快速傅里叶变换分层计算, 并根据“最相邻”原则拟合曲面衍射场光场分布的快速计算方法。该方法可以计算出任意给定空间曲面上的光场分布, 且具有计算快速、结果精确的优点。模拟分析表明, 当分层数足够大时, 采用该方法可有效解决ICF靶腔内壁曲面光场的计算问题。
曲面 分层计算 快速傅里叶变换 惯性约束聚变 curved surface layering calculation fast Fourier transform inertial confinement fusion
北京交通大学 光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室,北京 100044
全光交换网的高吞吐量和信道利用率要求全光缓存器具有大的动态延迟范围。建立了基于平行排列3×3光纤耦合器的双环耦合全光缓存器(DLOB)的分析模型。分析了限制DLOB延迟范围的各个因素。分析发现,通过级联DLOB,可以实现大动态延迟范围。实验验证级联型DLOB的可变延迟范围达到1-9999 T,延迟粒度为25 ns,输出信号的误码率低于10-9。得到理论模型与分析方法对其他基于半导体光放大器(SOA)光开关的反馈式光学处理结构同样具有借鉴作用。
光纤光学 全光缓存器 动态延迟范围 半导体光放大器的噪声分析 全光包交换 光网络
1 北京交通大学光信息科学与技术研究所 发光与光信息技术教育部重点实验室, 北京 100044
2 北京邮电大学光通信与光波技术教育部重点实验室, 北京 100876
提出了一种基于平行排列3×3耦合器的双环结构全光缓存器(DLOB)的级联方案,分析了单级和级联结构的缓存原理及读写方式,通过分析半导体光放大器(SOA)的噪声性能,得到光缓存器输出性能主要由读写操作阶段注入的控制光功率及SOA的工作电流决定的结论,提出了在反馈式光缓存器中实现单级多圈和多级缓存的可能性,并搭建了一个两级的缓存系统,实验验证两级级联各缓存9圈时,输出信号光的功率几乎没有减少,信噪比(SNR)下降不到4 dB。理论分析和实验都表明,级联型光缓存器能够实现从纳秒级到毫秒级的缓存,可以满足未来光包交换(OPS)发展的需要。
光通信 全光包交换 光缓存器 半导体光放大器
北京交通大学理学院光信息科学技术研究所,北京100044
分析了基于平行排列3×3耦合器的双环结构全光缓存器的原理,提出了4种全光缓存器的读写方法：正相光脉冲控制法,反相光脉冲控制法,正相电脉冲控制法和反相电脉冲控制法,介绍了0.89 π相移的调节方法,构建了一个环长63 m的光缓存器的实验系统,实验不仅验证了4种读写方法,而且结果表明,当缓存圈数超过20圈时,反相光脉冲控制法是唯一可行的方法,实验还发现使用光脉冲控制法时,为了抑制噪声需要提高控制激光器的偏置电流,使控制光的直流分量在500 μW～1 mW之间,或者注入不同于信号光和控制光的直流光。使用电脉冲控制法时,也必须注入直流光来抑制噪声。
光通信 全光缓存器 控制技术 噪声抑制
