ICF激光装置的任务可用性模型和分析方法

梳理任务可用度的基本模型,构建装置执行任务的过程类型和时间模型图,体现任务时限和修复时限的要求,以此给出装置单次任务可用性评价模型 ;选用曲线拟合和拟合优度检验方法,考虑修复对任务影响程度差异及其发生概率,建立装置多次任务可用性评价模型、评价方法及分析步骤,为系统地开展惯性约束聚变激光装置可用性评价提供一般模型和方法。通过对神光-Ⅲ原型装置使用可靠性数据处理和分析,验证提出的模型和分析方法的正确性和经济性。研究成果将直接应用于神光-Ⅲ主机装置的可靠性工程建设中。     

高功率光学元件畸变波前位相均方根梯度计算

 根据实际光学元件的畸变波前建立了畸变波前模型，分析了位相均方根梯度计算过程中，三种波前数据处理方式的各自特点及优劣，并得出最佳处理方式，即对波前边缘增添零采样点、加汉宁窗处理、傅里叶变换、低通滤波、傅里叶逆变换、乘上逆汉宁窗，最后截取原始长度的数据。讨论了畸变波前边缘增添零采样点的个数、波前口径、波前抽样间距与均方根误差之间的相互关系。计算证明，对于口径为300 mm×300 mm、抽样间隔为0.5 mm的随机波前，当取截止频率为33 mm^－1、初始波前两边分别添14个点即波前尺寸扩大7 mm长时，其均方根误差最小，此时该值为 0.008 λ，恢复的波前最理想，计算所得的位相均方根梯度也最合理。     

激光聚变主放大器能源系统述评

 评述了激光聚变主放大器能源系统的演变过程。在简要评述传统能源系统的基础上，重点指出目前正朝向建立大型的能源组件实现模块化的方向发展，以减少系统元件数目，降低造价。结合NIF和神光Ⅲ原型能源模块的设计思路，述评了减少元件数目、降低造价、建造大型储能模块，以及采用大容量转换开关所带来的技术挑战和解决办法。同时指出开展能源单元技术(包括性能、风险、价格)研究是十分必要的。     

Second Harmonic Generation of Femtosecond Laser at One Micron in a Partially Deuterated KDP

Partially deuterated KDP is an ideal nonlinear crystal for second-harmonic generation （SHG） of femtosecond lasers at 1 μm, which features with vanished group-velocity mismatch at its retracing point of phase-matching. We numerically investigate the characteristics of SHG with femtosecond lasers in a partially deuterated KDP, which shows that group-velocity dispersion plays an important role. This spectrally non-critical phase-matching configuration can support both high efficiency and large acceptance bandwidth.     

激光聚变主放大器能源系统

激光聚变驱动器要求其能源系统为闪光灯泵浦的放大器提供脉冲能量。传统的能源系统往往需要一些列独立的小型能源单元，而NIF和“神光”Ⅲ原型则采用单个模块储能高达1．6MJ和600kJ的新型能源模块。而且对激光主放大器和功率放大器只需一种规格的能源模块，这就极大地降低了硬件价格和安装费用，新型的能源模块还带有预电离／灯检查系统，其优点是多方面的。     

不同波长激光激发下C6H12受激拉曼散射模式竞争

发现不同波长激光激发下C6H12的受激拉曼散射模式竞争现象. 在不同波长的激光激发下,不同拉曼模式的Stokes光占优势. 短波长(404,532 nm)激光激发时小频移模式ω1(802 cm-1)为弱增益模式,大频移模式ω2(2852-3038 cm-1)为强增益模, 主要产生ω2模式的Stokes光. 长波长(808 nm)激光激发时,小频移模式ω1为强增益模式,大频移模式ω2为弱增益模式,有利于ω1模式Stokes光输出. 在普通激光拉曼光谱实验中观察到类似现象. 讨论了这一现象的产生机理及应用前景.     

CO2激光和等离子体清洗提高石英基片损伤阈值

 采用连续CO₂激光和真空等离子体相结合的方法对石英基片进行清洗。通过光学显微图、水接触角、透过率和损伤阈值测量分别表征了CO₂激光和等离子体对真空硅脂蒸发物污染过的石英基片的清洗效果。研究表明：对于真空硅脂蒸发物污染后的石英基片，可以先采用低能量的CO₂激光进行大面积清洗，再用真空等离子体进行精细清洗。光学显微图像表明：清洗后的基片表面的油珠被清除干净；水滴接触角由63°下降到4°；在400 nm附近，基片透过率由92.3%上升到93.3%；损伤阈值由3.77 J/cm²上升到5.09 J/cm²。     

激光装置片状放大器组件的氙灯可靠性分析

 整理惯性约束聚变激光装置的运行记录和氙灯的故障数据，得到10种氙灯故障现象，并且归纳为3类,即触发故障、绝缘故障和氙灯爆炸，按故障发生时间可以分为“引发失效”的故障和“舍生取义”的故障。分析3类氙灯故障与片状放大器组件以及装置打靶成功率的逻辑关系，生成基于氙灯故障的装置打靶故障树，描述氙灯可靠性对于装置打靶成功的重要性。分析氙灯的生产工艺流程和工艺缺陷，生成氙灯的故障与工艺的鱼刺图，揭示氙灯故障的根源。     

三种不同波长的激光对熔石英损伤行为的对比研究

利用SAGA激光器，输出脉宽为7．2ns、波长分别为1064nm、532nm、355nm的基频光和倍频光，对相同类型的5块石英基片用R：1的方法分别测量了其损伤阂值，对比不同波长激光对石英材料的损伤行为差异。得出其损伤阈值在三种不同波长激光作用下分别为：46．78J／cm^2、13．4J／cm^2、9．28J／cm^2；并利用尼康E600W光学显微镜对三种不同波长激光造成的损伤形貌进行了观察，结合当前光学材料的损伤机理，对比得出倍频激光对石英基片的损伤破坏能力远大于基频光，且对石英材料的损伤机理主要表现为多光子吸收导致的雪崩电离破坏，而基频光的损伤多为表面缺陷及杂质引起的热破坏的结论。     

一种重构高功率激光束波前的方法

介绍一种对“星光Ⅱ”１０＾１２Ｗ高功率激光器的波前相位进行重构测量的研究方法。实验中对高功率激光束经过孔阵列相位传感器在像纸上烧蚀成的光斑阵列进行图像处理,测定各光斑光强中心及相对位移,再由理论分析得到实用的迭代算法公式,重构出高功率激光束波前。