[0021]
[0022] 式中E〇為初始激光束光場(chǎng)，ω〇為初始激光束的角頻率，3和〇^分別為調(diào)制深度和 調(diào)制頻率。
[0023] 本發(fā)明步驟(3)中所述光傳輸鏈中的激光束通過復(fù)合型光柵進(jìn)行光譜色散后的表 達(dá)式為：
[0028] 式中，r為圓形色散區(qū)域i的半徑，ξ為復(fù)合型光柵圓形區(qū)域i的色散系數(shù)，ξ為復(fù) 合型光柵圓形色散區(qū)域i的色散方向；I；為復(fù)合型光柵色散區(qū)域ii的色散系數(shù)，€為復(fù)合型 光柵色散區(qū)域ii的色散方向，且
[0029] 當(dāng)復(fù)合型光柵圓形區(qū)域i采用一維線性色散時(shí)，
[0030] ?ι (5)
[0031] 當(dāng)復(fù)合型光柵圓形區(qū)域i采用徑向色時(shí)散時(shí)，
[0032]
[0033] 當(dāng)復(fù)合型光柵區(qū)域ii采用圓周方向色散時(shí)，
[0034]
[0035]當(dāng)復(fù)合型光柵區(qū)域ii采用徑向色散時(shí)，
[0036]
[0037] 在(5)~(8)式中，通常使用圓刻線來實(shí)現(xiàn)徑向色散，使用星型刻線光柵來實(shí)現(xiàn)圓 周方向色散。
[0038] 在上述所述積分時(shí)間Δ t內(nèi)，遠(yuǎn)場(chǎng)光強(qiáng)分布為：
[0039]
[0040] 式中，Δ t為積分時(shí)間，￡^，.>)；，/丨_為激光束近場(chǎng)光場(chǎng)分布，代^>為連續(xù)相位板(0??) 的附加相位，"FT"表示傅里葉變換，" Μ "表示取絕對(duì)值。
[0041] 本發(fā)明提供的實(shí)現(xiàn)所述慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方 法的勻滑裝置，包括種子光輸出單元，預(yù)放大系統(tǒng)，透鏡，擴(kuò)束器，主放大系統(tǒng)，頻率轉(zhuǎn)換單 元，連續(xù)相位板，聚焦透鏡，靶面;按照本發(fā)明，還包括光譜色散勻滑裝置，所述光譜色散勻 滑裝置由相位調(diào)制器和復(fù)合型光柵組成;按照光路描述:所述光傳輸鏈中，從種子光輸出單 元輸出的激光束依次經(jīng)過預(yù)放大系統(tǒng)、相位調(diào)制器、復(fù)合型光柵、主放大系統(tǒng)、頻率轉(zhuǎn)換單 元、連續(xù)相位板后，最后經(jīng)聚焦透鏡聚焦到靶面;激光束的遠(yuǎn)場(chǎng)焦斑在經(jīng)過復(fù)合型光柵進(jìn)行 不同方向的色散時(shí)，引起遠(yuǎn)場(chǎng)焦斑內(nèi)部散斑在各自色散方向的快速掃動(dòng)，實(shí)現(xiàn)在較短的積 分時(shí)間內(nèi)對(duì)靶面的勻滑，即改善激光束對(duì)靶面輻照的均勻性。
[0042] 上述技術(shù)方案中，所述光譜色散勻滑裝置位于光傳輸鏈中的預(yù)放大系統(tǒng)之中或主 放大系統(tǒng)之后。
[0043] 上述技術(shù)方案中，所述光譜色散勻滑裝置中的相位調(diào)制器為電光調(diào)制器，以實(shí)現(xiàn) 對(duì)光傳輸鏈中激光束的正弦相位調(diào)制。
[0044] 上述技術(shù)方案中，所述光譜色散勻滑裝置中復(fù)合型光柵的外徑與入射激光束口徑 相同。
[0045] 上述技術(shù)方案中，所述光譜色散勻滑裝置中的復(fù)合型光柵采用平面透射光柵。
[0046] 上述技術(shù)方案中，所述光譜色散勻滑裝置中復(fù)合型光柵由高損傷閾值的平面透射 光柵加工而成。
[0047] 本發(fā)明所述的慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法和勻滑 裝置，在慣性約束聚變裝置光傳輸鏈中使用連續(xù)相位板的前提下，所述光譜色散勻滑裝置 可放在預(yù)防大系統(tǒng)中，或在主放大系統(tǒng)后，從而引起光傳輸鏈中激光束遠(yuǎn)場(chǎng)焦斑內(nèi)部散斑 在不同色散區(qū)域沿不同方向快速掃動(dòng)，以同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)光傳輸鏈中激光束的遠(yuǎn)場(chǎng)散斑在復(fù)合 型光柵色散方向的勻滑。
[0048] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所具有的優(yōu)點(diǎn)及有益的技術(shù)效果如下：
[0049] 1、本發(fā)明首次提出了慣性約束聚變裝置的激光驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中基于復(fù)合型光柵的光 譜色散勻滑方法，并提供一種實(shí)現(xiàn)該方法的光譜色散勻滑裝置，實(shí)現(xiàn)了光傳輸鏈中激光束 遠(yuǎn)場(chǎng)散斑在復(fù)合型光柵色散方向的光束勻滑。所述的光譜色散勻滑裝置利用復(fù)合型光柵進(jìn) 行分區(qū)域色散與傳統(tǒng)陣列型光柵的色散不同，傳統(tǒng)陣列型光柵單元數(shù)較多，且色散區(qū)域劃 分方式也有不同；如圓光柵色散方向?yàn)閺较?，螺旋光柵色散方向?yàn)閳A周方向，色散方向均較 為單一。
[0050] 2、本發(fā)明所述的慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法和勻 滑裝置，與現(xiàn)有1D-SSD相比，由于色散方式增加，能有效減少激光束在遠(yuǎn)場(chǎng)產(chǎn)生條紋狀的強(qiáng) 度調(diào)制的產(chǎn)生；與2D-SSD相比，經(jīng)過復(fù)合型光柵色散的激光束可有效避免在遠(yuǎn)場(chǎng)的相干現(xiàn) 象。
[0051] 3、本發(fā)明所述的慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法和勻 滑裝置，是利用復(fù)合型光柵對(duì)激光束進(jìn)行分區(qū)域色散，由于在色散區(qū)域ii使用圓周方向色 散，當(dāng)光譜色散勻滑裝置中復(fù)合型光柵放置于預(yù)放大系統(tǒng)中時(shí)，可有效避免由于光柵色散 引入的焦斑尺寸變大而降低空間濾波器的過孔效率；當(dāng)光譜色散勻滑裝置中復(fù)合型光柵放 置于主放大系統(tǒng)之后時(shí)，可有效避免由于光柵色散引入的焦斑尺寸變大而導(dǎo)致在聚變黑腔 注入孔處的堵孔問題。
[0052] 4、本發(fā)明所述的慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法和勻 滑裝置，該光譜色散勻滑裝置中復(fù)合型光柵與現(xiàn)有的特殊光柵例如：圓光柵、螺旋光柵、陣 列光柵等相比，其在色散區(qū)域i的刻線密度較小，因而加工難度較小，結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且更易 于大口徑加工。
【附圖說明】
[0053] 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1實(shí)現(xiàn)所述慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散 勻滑方法的勻滑裝置置于預(yù)放大系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0054] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例2實(shí)現(xiàn)所述慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散 勻滑方法的勻滑裝置置于主放大系統(tǒng)之后的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0055] 圖3是本發(fā)明所述慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法的勻 滑裝置中復(fù)合型光柵的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0056] 圖4是本發(fā)明所述慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法中有 連續(xù)相位板時(shí)的焦斑，其中，（a)為復(fù)合型光柵光束的焦斑；（b)為已有的1D-SSD光束的焦 斑；（c)為已有的螺旋光柵光束的焦斑；
[0057] 圖5是本發(fā)明所述慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法的色 散方向不意圖，其中，（a)為復(fù)合型光柵光束勾滑方向；（b)為已有的1D-SSD光束勾滑方向； (c)為已有的螺旋光柵光束勾滑方向；
[0058] 圖6是本發(fā)明所述慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法中有 連續(xù)相位板時(shí)，復(fù)合型光柵、1D-SSD、螺旋光柵的三種光束勻滑方案下，其焦斑的F0PAI曲 線；
[0059] 圖7是本發(fā)明所述慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵光譜色散勻滑方法中有連 續(xù)相位板時(shí)，復(fù)合型光柵、1D-SSD、螺旋光柵的三種光束勻滑方案下，光通量對(duì)比度 Contrast隨積分時(shí)間Δ t的變化曲線。
[0060] 圖1中，1種子光輸出單元，2預(yù)放大系統(tǒng)，3透鏡，4相位調(diào)制器，5復(fù)合型光柵，6擴(kuò)束 器，7主放大系統(tǒng)，8頻率轉(zhuǎn)換單元，9連續(xù)相位板，10聚焦透鏡，11靶面，12光譜色散勻滑裝 置。
【具體實(shí)施方式】
[0061] 下面結(jié)合附圖并用具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明，有必要在此指出的是 所述的實(shí)施例只是用于對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步描述，而并不意味著是對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的任何 限定。
[0062] 本發(fā)明所述的慣性約束聚變裝置中基于復(fù)合型光柵的光譜色散勻滑方法，以及提 供的實(shí)現(xiàn)該方法的光譜色散勻滑裝置置于預(yù)放大系統(tǒng)中的結(jié)構(gòu)如圖1所示。包括種子光輸 出單元1，預(yù)放大系統(tǒng)2,透鏡3,擴(kuò)束器6,主放大系統(tǒng)7,頻率轉(zhuǎn)換單元8,連續(xù)相位板9,聚焦 透鏡10,靶面11;還包括光譜色散勻滑裝置12,所述光譜色散勻滑裝置12由相位調(diào)制器4和 復(fù)合型光柵5組成。按光路描述:所述種子光輸出單元1輸出的激光束依次經(jīng)過預(yù)放大系統(tǒng) 2、透鏡3,光譜色散勻