強激光長程傳輸中散射效應的影響研究學位論文

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1、分類號：****UDC：******-***-(20**)****-0密級：公開編號：*******************大學學位論文強激光長程傳輸中散射效應的影響研究論文作者姓名：申請學位專業(yè)：申請學位類別：指導教師姓名（職稱）：論文提交日期：強激光長程傳輸中散射效應的影響研究摘要慣性約束聚變(ICF)通過加熱和壓縮燃料啟動聚變反應。在ICF裝置中，到達靶丸之前激光將在一段長程空氣中傳輸，這一過程中激光將與空氣中的氮氣N2分子發(fā)生相互作用產(chǎn)生非線性散射—受激旋轉(zhuǎn)拉曼散射(SRRS)，其對入射泵浦光的質(zhì)量和能量影響最大。為了保

2、證激光質(zhì)量和能量，實現(xiàn)最終的順利點火打靶，就必須減少SRRS的影響。本文通過麥克斯韋方程組建立物理模型，研究了激光空氣傳輸中入射泵浦光和散射斯托克斯光的變化關(guān)系，并利用仿真計算出SRRS的轉(zhuǎn)化效率、閾值特性以及不同入射光強對散射光的影響。研究表明：泵浦光的傳輸距離和光強均會對散射光產(chǎn)生影響，這為抑制散射光提供了思路。關(guān)鍵詞：慣性約束聚變；受激旋轉(zhuǎn)拉曼散射；入射泵浦光；斯托克斯散射光TheResearchonScatteringEffectWhenLaserTravelsaLongDistanceinAirAbstractHeat

3、ingandcompressingthefuelisthewaytostartthefusionreactionupininertialconfinementfusion(ICF).IntheexperimentaldeviceofICF,thelasertravelsalongdistanceinairbeforeitreachesthetarget.Asweknow,nitrogenmoleculesexistintheair.ItisnitrogenthatleadstothestimulatedrotationRaman

4、scatteringwhichisthemostsignificantimpactonlaserqualityandenergy.Inordertogetgoodlaserqualityandenergy,thebadeffectneedstobereduced,andthenwecanignitesuccessfully.Inthispaper,Maxwell'sEquationsareusedtobuildaphysicalmodeltodescribetherelationshipbetweenpumplaserandSt

5、okeslight.Thechangesofthescatteredlightarealsofiguredoutastheincidentintensitychanges.Andweobservethechangesofthepumplaserenergyandstokeslightenergyastransmissiondistanceincreases.Theresearchshowsthatthescatteringlightisinfluencedbyboththetransmissiondistanceandlight

6、intensityofthepumplaser.Theresultprovideuswithawaytorestrainthescatteredlight.Keywords:inertialconfinementfusion;stimulatedrotationalRamanscattering;pumplaser;stokeslight目錄論文總頁數(shù)：20頁1引言11.1當今能源的分布11.2我國各能源使用比例變化12慣性約束核聚變12.1核聚變的定義22.2磁核聚變22.3慣性約束核聚變22.4慣性約束核聚變研究的發(fā)展32.

7、4.1國際發(fā)展32.4.2國內(nèi)發(fā)展與研究意義43受激拉曼散射53.1散射53.2拉曼散射53.3受激拉曼散射63.4受激拉曼散射對ICF的影響64.激光空氣長程傳輸中的受激旋轉(zhuǎn)拉曼散射(SRRS)效應的物理模型74.1麥克斯韋方程組74.2空氣中受激拉曼散射的閾值114.2.1傳輸距離對散射光的影響114.2.2入射泵浦光強對散射斯托克斯光的影響145結(jié)論16參考文獻17致謝18聲明20第1頁共24頁1引言1.1當今能源的分布現(xiàn)代工業(yè)的發(fā)展靠能源的帶動。眾所周知，煤炭、天然氣和石油是我國主要能源。其中煤燃燒后，會產(chǎn)生CO2、氮氧

8、化物、煙塵、CO等污染物。天然氣在燃燒后，主要是CO2。SO2和氮氧化物這二者是形成酸雨的主要污染物。而且烴類的燃燒會產(chǎn)生大量的二氧化碳，會造成溫室效應。如今水污染和空氣污染等異常嚴重，環(huán)保成為世界各國非常關(guān)注的問題。這催促著我們?nèi)で笮履茉吹陌l(fā)展。推動新能源使