Sefydliad Peiriannau Opteg A Chywirdeb Shanghai (SIPM) yn Gwneud Cynnydd Newydd mewn Ymchwil Modylu Amledd-Osgled Gyrwyr Laser Pŵer Uchel ICF (FM-i-AM)

Yn ddiweddar, mae tîm ymchwil o'r Labordy ar y Cyd o Ffiseg Laser Pŵer Uchel, Sefydliad Ymchwil Optegol Manwl ac Ymchwil Mecanyddol Shanghai, Academi Gwyddorau Tsieineaidd (SIPM), wedi dadansoddi modiwleiddio amledd osgled (FM-i-AM) y cyswllt cyfan o ddyfais uwchraddio Shenguang II. Crynhoir y canlyniadau fel "Dadansoddiad damcaniaethol o fodiwleiddio amlder modiwleiddio-i-osgled ar yr opteg a'r targed terfynol. Cyhoeddwyd y dadansoddiad damcaniaethol o fodiwleiddio amlder modiwleiddio-i-osgled ar yr opteg derfynol a tharged y cyfleuster laser SG II-Up" mewn Gwyddoniaeth a Pheirianneg Laser Pwer Uchel.
Wrth wneud y gorau o'r rhyngweithio targed laser mewn ymasiad cyfyngu anadweithiol, mae'n ofynnol bod gan bob trawst laser reolaeth dda ar y gromlin pŵer amser ac unffurfiaeth yr arwyneb targed. Ac mae modiwleiddio amledd osgled (FM-i-AM) yn ffactor pwysig sy'n effeithio ar broffil pŵer amser dyfeisiau laser pŵer uchel. Mewn gyrwyr laser pŵer uchel, er mwyn osgoi effaith gwasgariad Brillouin (SBS) ysgogol opteg agorfa fawr ac i gyflawni dosbarthiad dwysedd arwyneb targed llyfnach, mae angen techneg ehangu sbectrwm yn seiliedig ar fodiwleiddio cyfnod sinwsoidaidd yn y system pen blaen. Yn ddelfrydol, nid yw modiwleiddio cyfnod pur yn effeithio ar y nodweddion amser, fodd bynnag, pan fydd laserau FM yn cael eu trawsyrru â swyddogaeth trosglwyddo nad yw'n unffurf, caiff modiwleiddio amlder ei drawsnewid yn fodiwleiddio osgled. Ar gyfer gyrwyr laser pŵer uchel, mae ffynonellau cynhyrchu modiwleiddio amledd osgled yn amrywiol. Mae atal y trawsnewid FM-i-AM yn hollbwysig oherwydd bod rheolaeth proffil pŵer amser yn effeithio ar y rhyngweithio targed laser gorau posibl ac oherwydd y gall y brigau dwyster a gynhyrchir gan fodiwleiddio osgled niweidio'r opteg ac effeithio ar berfformiad y laser. Ar hyn o bryd, mae dyfais NIF yn yr Unol Daleithiau, dyfais LMJ yn Ffrainc, a chyfres o ddyfeisiau Shenguang yn Tsieina wedi cynnal cyfres o waith ymchwil ar atal FM-i-AM.
Mae'r ymchwilwyr wedi mabwysiadu'r system pen blaen polareiddio sengl sy'n seiliedig ar ffibr trawsyrru un-polareiddio ac uned iawndal gwasgariad cyflymder grŵp seiliedig ar gratio i ddatrys y modiwleiddio amledd osgled a achosir gan wasgariad modd polareiddio a gwasgariad cyflymder grŵp, ac yn y yr un pryd, maent wedi datblygu'r dechnoleg ymhelaethu ar ffyddlondeb segment sbectrwm llawn, wedi datrys problem ennill culhau'r system ymhelaethu, ac wedi cyflawni'r drefn modiwleiddio parth amser amlder sylfaenol o lai na 5% @ 0.3 nm ( 3G + 20G).
Ar sail y gwaith hwn, cynhaliodd yr ymchwilwyr astudiaeth werthuso ymhellach o'r modiwleiddio amledd osgled yn y derfynell nanosecond ac arwynebau targed, a dangosodd y canlyniadau fod y drefn fodiwleiddio ar wyneb digwyddiad y drych targed siâp lletem (WFL). ) yn 19%, tra bod y drefn fodiwleiddio ar yr wyneb targed yn 4.9% oherwydd y cyfuniad o system gratio a chanolbwyntio gwasgarol. Mae'n werth nodi bod 50% o'r drefn fodiwleiddio yn dod o'r 20 GHz amledd uchel. Yn ogystal, mae'r gratio gwasgaredig a ddefnyddir yn y cam llyfnu gwasgariad sbectrol yn cyflwyno oedi amser, ac mae effaith gyfunol y gratio gwasgaredig a'r lens ffocws yn cyfateb i hidlydd pas-isel Gaussian ar 8 GHz (lled band 3 dB), lle mae'r mae trosglwyddiad y gydran sbectrol ar 20 GHz yn llai na 15%, ac mae'r gydran amledd uchel yn cael ei hidlo'n sylweddol, gan wireddu gostyngiad yn y drefn fodiwleiddio i 5.0% ar yr wyneb targed. Mae'r drefn fodiwleiddio ar yr wyneb targed yn cael ei ostwng i lai na 5%.
Mae'r gwaith hwn yn darparu sylfaen bwysig ar gyfer monitro'r modiwleiddio amledd osgled yn ystod gweithrediad gyrrwr laser pŵer uchel ICF, gwerthuso gallu llwytho cydrannau optegol terfynol, ac asesu'r rhyngweithio targed laser.
Cefnogir y gwaith hwn gan Raglen Ymchwil Blaenoriaeth Strategol yr Academi Gwyddorau Tsieineaidd.

Ffigur 1: Modyliad amledd osgled a dosraniadau sbectrol dwyster cyfatebol ar (a) y prif fwyhadur, (b) y plân digwyddiad WFL, (c) y gratio samplu trawst, a (ch) yr awyren darged o dan 3G + 20 G modiwleiddio cyfnod amledd deuol.

Ffigur 2: (a) Modyliad parth amser cyn (glas) ac ar ôl (coch) y drych targed lletem; (b) Swyddogaeth trosglwyddo sbectrol AM