《新型壓縮光柵及其高功率雷射損傷特性研究》是依託中國科學院上海光學精密機械研究所，由畢群玉擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：新型壓縮光柵及其高功率雷射損傷特性研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：畢群玉
- 依託單位：中國科學院上海光學精密機械研究所
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
大口徑高破壞閾值壓縮光柵的研製與製造一直是國際上聚變級高功率雷射驅動器研究的核心問題之一。本課題針對高功率雷射系統實際運行環境下光柵破壞閾值的技術瓶頸，創新性的提出了內反式壓縮光柵及其光損傷性能綜合評估方案，關鍵技術途徑為：(1)依據高功率雷射衍射特性，突破現有光柵設計模式與思路，建立新型光柵結構；(2)發展先進的觀測手段，實現損傷的線上三維精細結構測量，再現損傷形成的動態過程，揭示光柵精細結構與損傷的物理聯繫與規律。本研究有望為實質性提高高功率雷射系統中光柵的破壞閾值提供新的技術途徑。
結題摘要
目前的大型雷射核聚變驅動裝置中，大尺寸脈衝壓縮光柵的研製一直是關注的焦點之一。如何將脈衝壓縮光柵的破壞閾值提高至所需的高功率雷射輸出水平一直是國際性前沿課題。本項目從內反菱形槽光柵設計與性能、材料損傷檢測與機理分析，以及引起損傷的缺陷或瑕疵在高功率雷射傳輸特性分析等幾個方面開展了深入研究，圍繞總體研究目標主要完成了以下幾個方面的工作：1. 擴展並改進了原有的模式法，提高光柵設計運算速度；進行精細化的內反射菱形槽光柵的結構設計，並從衍射效率、光譜寬度和入射角等對光柵的衍射性能進行了詳細的計算分析。2. 建立了光學損傷檢測系統以對光柵材料的損傷性能進行綜合評估，分別建立了基於數字全息干涉測量透射層析三維關鍵成像技術以及光學顯微分析法實現高精度成像損傷測試。3．利用建立的實驗平台，分析了融石英材料後表面損傷特性，探究材料損傷的增長規律，給出了材料的損傷閾值，材料的損傷增長特性及損傷誘因分析結果。4．採用酸洗刻蝕的方法提高光柵元件的抗雷射損傷能力，增加光柵的使用壽命。5.研究了導致損傷的一個重要根源-缺陷引起的光束調製傳輸特性，得到了光場傳輸中光強極值的演變規律，為深刻認識損傷物理起因奠定了堅實基礎。6．擴展新型分光器件，提出了改進型的達曼光柵實現從近場到遠場全區間的等強度陣列焦斑。本項目實施期間，總計撰寫文章7篇，培養研究生2名。
