文章來源:Shverdin, M Y, et al. "System Modeling of kJ-class Petawatt Lasers at LLNL." Office of Scientific & Technical Information Technical Reports(2010)
9xQ|Uad+% qs]W2{-4~ 免責(zé)聲明 TGJz[Ny #{6VdWZ 本文是為美國政府的一個機(jī)構(gòu)發(fā)起的工作報告而準(zhǔn)備的。美國政府或勞倫斯•利弗莫爾國家安全有限責(zé)任公司及其員工,均不作任何明示或暗示的保證,或?qū)τ谒嘎兜娜魏涡畔、設(shè)備、產(chǎn)品或過程的準(zhǔn)確性、完整性或有用性承擔(dān)任何法律責(zé)任或義務(wù),或表示其使用不會侵犯私有權(quán)。本文中以商業(yè)名稱、商標(biāo)、制造商或其他方式提及的任何特定商業(yè)產(chǎn)品、過程或服務(wù)不一定表明或暗示其得到美國政府或勞倫斯•利弗莫爾國家安全有限責(zé)任公司的認(rèn)可、推薦或贊同。本文所表達(dá)的作者的觀點和意見不一定表述或反映美國政府或勞倫斯•利弗莫爾國家安全有限責(zé)任公司的看法和見解,不得用于廣告或產(chǎn)品宣傳的目的。
~c EN=(Z~r System Modeling of kJ-class Petawatt Lasers at LLNL
M. Y. Shverdin*, M. Rushford, M. A. Henesian, C. Boley, C. Haefner, J. E. Heebner, J. K.
Crane, C. W. Siders and C. P. J. Barty
Lawrence Livermore National Laboratory
56Wh<i3 -H60T,o
國家點火裝置(NIF)[2] 先進(jìn)射線照相能力(ARC)[1]項目旨在產(chǎn)生70-100keV范圍內(nèi)的高能、超快的x射線,用于背光NIF目標(biāo)。啁啾脈沖放大(CPA)
激光系統(tǒng)將以1ps至50ps的可控脈沖持續(xù)時間產(chǎn)生千焦脈沖。系統(tǒng)復(fù)雜性需要復(fù)雜的仿真和建模工具,用于設(shè)計、性能預(yù)測和對實驗結(jié)果的理解。我們提供了ARC的簡要概述,介紹我們主要建模工具,并描述重要的性能預(yù)測。
vMzL+D2) {sw|bLo|+ 激光系統(tǒng)(圖1)由全
光纖前端組成,包括啁啾光纖布拉格光柵(CFBG)延伸器。通過最后的光纖放大器后,
光束被分開到兩個孔徑并且在空間上成形。分束光首先產(chǎn)生再生放大器,然后在多通道釹玻璃放大器中放大[3]。接下來,將預(yù)放大的啁啾脈沖在時間上分成四個相同的脈沖并注入到一個NIF Quad。在NIF束線的輸出處,八個放大的脈沖中的每一個在單獨的折疊的四光柵壓縮器中被壓縮。壓縮器光柵對具有略微不同的溝槽密度,以實現(xiàn)緊湊的折疊幾何形狀并消除相鄰的光束串?dāng)_。脈沖持續(xù)時間可在前端使用小型機(jī)架安裝式壓縮機(jī)進(jìn)行調(diào)節(jié)。
{"p ~M7 XJ7B?Zg 我們使用非序列
光線追跡軟件FRED [4],用于
光學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計和布局。目前,我們的FRED模型包括從光纖前端到目標(biāo)中心(圖2)。CAD設(shè)計的光機(jī)部件導(dǎo)入我們的FRED模型,以提供一個完整的系統(tǒng)描述。除了非相干光線追跡和散射分析,F(xiàn)RED使用高斯光束分解來
模擬相干光束傳播。忽略非線性效應(yīng),我們可以獲得系統(tǒng)不同時期的ARC光束的幾乎完整的頻域描述。
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