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利用受激布里渊散射实现激光并束,可有效减小热效应,补偿相位畸变,并且可使工作频率在10Hz左右,在高能量密度物理、实验室天体物理,尤其是惯性约束聚变基础研究等需要兆焦级能量的相关领域有着广阔的应用前景。 如何对激光并束中各子光束的相位进行锁定,是利用受激布里渊散射实现激光并束的研究关键。在受激布里渊散射过程中引入参考光,可对介质密度产生调制,从而自动控制了Stocks光的相位。论文旨在研究介质密度的弱调制对Stocks光实现自相位控制的机理和规律。 论文依据Maxwell方程以及Navier-Stokes方程,建立了具有普适性的受激布里渊散射的物理模型及其数学模型;考虑介质密度的弱调制,建立了密度调制的受激布里渊散射的物理模型及其数学模型。 采用时间隐式有限差分、空间后向差分的计算方法对数学模型进行了数值求解,计算出参数不同时Stocks光的初始位置,分析了Stocks光相位与Stocks光初始位置的关系,获得了Stocks光相位的稳定性随泵浦光参数、介质参数以及独立池结构参数变化的规律,并综合考虑了Stocks光波形、受激布里渊散射能量反射率等因素,得到了密度调制的受激布里渊散射自相位控制的最佳工作参数。 分析了受激布里渊散射阈值对子光束间能量平衡的要求,提出了一种利用透镜获得低阈值、分振幅法获得分束激光的独立池Stocks光自相位控制的方案,设计并搭建了相应的光路系统,实验研究了不同的阈值及相互作用长度下的相位稳定性,根据实验结果确定了较为理想的独立池方案结构参数。