强激光与粒子束
2023, 35(9): 091001
1 电磁空间安全全国重点实验室,天冿 300308
2 电子科技大学 物理学院,成都 610054
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
改进了描述光学材料强激光损伤的吸收波前模型,在原有模型的基础上引入了杂质缺陷吸收项,并将一维形式推广到了三维。利用改进后的吸收波前模型,数值模拟了红外单晶硅光学材料在波长1064 nm皮秒激光辐照时杂质源(以金属铁为例)附近材料的温度、损伤半径及损伤阈值等变化情况,并分析了光学材料初始温度对损伤阈值的影响规律。数值结果显示:(1)与传统的热传递模型不同,在损伤阈值附近,激光场能量密度从低于损伤到达到(或超出)损伤的微小变化导致温度场的巨大变化;(2)达到损伤能量密度后,杂质附近的最高温度及利用吸收波前表征的材料损伤半径随着辐照能量密度的增加近似线性增长;(3)激光损伤阈值随着材料初始温度的增加而降低。研究结果表明改进后的吸收波前模型可以较好地描述光学材料的杂质缺陷诱导强激光损伤:相比于传统的热超导模型,吸收波前模型可以更合理的表示损伤阈值附近温度场的突变,并可定量分析杂质诱导光学材料的强激光损伤尺寸。另外对单晶硅吸收波前模型的研究还显示提升材料的初始温度可以有效降低材料的强激光损伤阈值,这为提升光电对抗中光电探测器的激光损伤效率提供了一种思路。
杂质缺陷 光学材料 单晶硅 吸收波前模型 强激光损伤 impurity defect optical materials monocrystalline silicon absorption front model laser induced damage 强激光与粒子束
2023, 35(7): 071004
强激光与粒子束
2023, 35(6): 061001
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,绵阳 621900
2 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
2022年12月13日,美国能源部(DOE)及其下属的国家核安全管理局(NNSA)宣布,劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)利用其建立的国家“点火”装置(NIF),在人类历史上首次实现了聚变产能大于驱动聚变发生的激光能量这一“点火”里程碑,将为美国核**物理规律和效应研究、核**库存管理等提供重要支撑,为未来清洁能源的发展铺平新的道路,并为高能量密度物理研究提供新的手段和平台。本文专访了中国工程物理研究院激光聚变研究中心郑万国研究员,就发布会传递信息、惯性约束聚变(ICF)实现途径及存在难点、激光聚变“点火”历程、未来ICF和惯性聚变能(IFE)发展前景,以及激光晶体在ICF和IFE中重要作用等业界广泛关心的几个问题进行解读,以期为读者提供专业的信息,使大家进一步了解ICF发展趋势和IFE发展前景,并针对相关晶体材料开展基础研究及关键技术攻关,牵引和支撑未来激光聚变驱动装置建设。
聚变“点火” 国家“点火”装置 可控核聚变 惯性约束聚变 聚变能 激光晶体 非线性晶体 fusion “ignition” national ignition facility controlled nuclear fusion inertial confinement fusion fusion energy laser crystal nonlinear crystal
强激光与粒子束
2022, 34(3): 031011
1 长江大学物理与光电工程学院, 湖北 荆州 434023
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
由于超透镜在光场相位调控、多功能复合、微纳集成等方面具备传统透镜无法比拟的优势,故其在许多领域具备极大的应用潜力。但是,超透镜的设计需要专业人员具备专业知识及丰富的经验,这使得非专业人员无法快速掌握,为此阻碍了超透镜的规模化制备。通过MATLAB和时域有限差分法(FDTD)的混合编程,研究了不依赖于预设物理模型的超透镜的设计过程,实现了介质超透镜的自动化设计。通过在MATLAB编写的软件界面上输入所需的超透镜参数,后台调用FDTD设计仿真程序来构建纳米结构,可以计算出结构的尺寸与相位和透过率的关系。根据所需的相位分布来构建超透镜,最后对超透镜进行数值模拟仿真及性能评估。所述的设计流程及软件能极大地方便非专业人员进行超透镜的设计。
光学设计 超透镜 设计软件 压印材料 自动化设计
强激光与粒子束
2021, 33(11): 111003
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院研究生院,北京 100088
高功率超短脉冲激光器在强场物理、精密加工及**应用等各种领域均有广泛的应用前景。随着半导体泵浦源和光纤制造工艺的进步,超短脉冲光纤激光器的输出功率得到了极大提升,且由于光纤具有散热性好、环境稳定性好、光束质量好等优势,高功率超短脉冲光纤激光器及其放大压缩技术在近几年得到了越来越多研究人员的关注。聚焦于目前高功率超短脉冲光纤激光器及其放大压缩技术的前沿研究,综述了目前产生高功率、高能量超短光纤脉冲种子源的几种新方法(如Mamyshev锁模、“9字腔”锁模和时空锁模),并介绍了相干合束和脉冲非线性压缩技术在光纤中产生高功率超短脉冲的最新进展。
激光器 锁模激光器 Mamyshev锁模 “9字腔”锁模 时空锁模 放大压缩 相干合束 非线性压缩 激光与光电子学进展
2021, 58(3): 0300003
强激光与粒子束
2020, 32(1): 011003