中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
高功率激光装置中将熔石英透镜置于四倍频晶体之前可有效降低熔石英元件的损伤概率,而实现会聚光束高效倍频是该方案急需解决的瓶颈问题。本文基于非临界相位匹配DKDP晶体系统研究了会聚光束F数对其四倍频效率的影响。研究发现系统F≤30时四倍频效率下降显著,会聚光束四倍频最佳匹配温度随F数和入射激光强度增加而增大;另外,系统F≤20时的四倍频的温度及波长接收带宽显著增加。在此基础上,本文提出了光束分割、温度梯度分布及晶体氘含量梯度分布的方法提升会聚光束四倍频效率,使会聚光束四倍频效率可达80%以上。该研究有助于解决熔石英透镜前置方案的局限性。
1 四川大学 电子信息学院, 成都 610064
2 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
惯性约束聚变频率转换系统中，大口径薄型KDP晶体的面形质量是影响频率转换效率能否达到设计要求的关键因素之一。针对45°放置状态下口径为400 mm×400 mm的三倍频KDP晶体，采用ANSYS有限元分析软件，建立了不同夹持方式和具有不同加工误差的KDP晶体模型和夹具模型，分析了加工误差对不同夹持方式下KDP晶体附加面形的影响，给出了不同加工误差和不同夹持情况下，KDP晶体附加面形的P-V值和RMS值。研究结果表明，夹持方式和加工误差是引起KDP晶体附加面形变化的重要因素，正面压条夹持方式即使在晶体和夹具存在加工误差时也可以较好地控制晶体的附加面形。
惯性约束聚变 KDP晶体 加工误差 夹持方式 频率转换效率 inertial confinement fusion KDP crystals fabrication error clamping mode frequency conversion efficiency
