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ICF(Inertial Confinement Fusion)惯性约束聚变需要依靠高功率固体激光驱动器提供实现聚变反应所需要的高温高密度条件,对光束质量有着极高的要求。为了确保谐波转换的高效率并实现光束的顺利过孔打到靶上,要求基频光束必须具有良好近场均匀性和波前分布。就目前正在研制中的神光Ⅱ升级激光装置来看,大口径电光开关KDP晶体作为实现四程放大的关键元件由于其材料本身特性和加工方式会引入大量的中高频信息。结合装置中空间滤波器小孔,可以分析其部分中频段光束可以过孔而又无法被自适应变形镜校正,该中频段波前分布对基频输出的近场均匀性和远场聚焦能力都有较大的影响,从而限制了系统负载能力的提高。为了分析该影响,本论文的主要工作有如下几个方面:一、为了分析实验测得的近场图像中出现的弧形条纹状调制,对典型的钕玻璃和KDP晶体的波前分布进行滤波分析,发现KDP晶体在加工过程中由于金刚石切削而带来晶体表面上的残留刀纹,其周期为20mm左右。结合NIF对波前空间频段的划分和神光Ⅱ升级装置自身系统特性,对33mm高通滤波的钕玻璃和KDP晶体的中高频段PSD与NIF标准曲线进行对比,从而对KDP晶体引入的调制对最终系统输出的贡献有了大致的判断。二、基于快速傅里叶变换算法对神光Ⅱ升级装置进行模拟,分别得到了不考虑KDP晶体引入的波前信息时,有KDP晶体存在并引入中高频波前时和当该中高频分量增加时三种不同状态下的近场分布情况,结果表明,由于KDP晶体的中频段功率谱密度远高于其他光学元件,在输出近场会引起与KDP晶体波前分布类似的周期性分布光强调制,并且当该频段调制加深时,近场对比度也会显著增加,均匀性明显变差。三、将空间坐标变换法引入用来计算大口径低采样率情况下的远场焦斑,取得了较明显的效果。对不同状态下光束通过各空间滤波器小孔的远场焦斑进行模拟,得到了中频段过孔波前调制对远场焦斑尺寸的影响。四、根据麦克斯韦方程推导出波动方程,并在傍轴近似下得到光束在非线性介质中传输的相应波动方程。微扰理论成立的近似条件下利用B-T理论对不同情况下非线性增益曲线及最快增长频率进行计算。分析了相位型缺陷的非线性传输情况,建立了相位型缺陷的数学表达式,并由此得到了不同尺寸缺陷的振幅增益情况,通过计算实际参数从而对ICF激光驱动器中的局部波前畸变有了基本的理解。