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高功率激光系统中非线性热像的强度可能达到光学元件的损伤阈值,从而危及系统的安全运行.明确并避免引起最强热像大小的模糊斑,可以降低热像的破坏威胁.通过理论分析与数值模拟方法,研究了高功率激光系统中非线性热像光强与模糊斑大小的关系.根据角谱传输和Bespalov-Talanov小尺度自聚焦理论,推导出一定厚度非线性介质的热像光强表达式,得到了热像光强随模糊斑大小的变化规律,并用数值模拟结果进行了验证.结果表明,随着模糊斑尺寸的增大,热像光强先是单调增大,达到一最大值后单调下降;热像光强最大时对应的模糊斑大小基本上与由Bespalov-Talanov小尺度自聚焦理论决定的最快增长小尺度调制尺寸相同.