用于ICF激光驱动器的谐波分离器制作误差宽容度研究.pdfVIP

　第 12 卷　第 6 期 强 激 光 与 粒 子 束 . 12, . 6　 V o l N o 　2000 年 11 月 H IGH POW ER LA SER AND PA R T ICL E BEAM S N ov. , 2000　 ( ) 文章编号: 1001- 4322 2000 06- 0719- 04 用于 ICF 激光驱动器的谐波分离器 制作误差宽容度研究 1 1 1 1 1 1 1 2 2 高福华 , 蔡海涛 , 粟敬钦 , 姚　军 , 高　峰 , 杜惊雷 , 郭永康 , 魏晓峰 , 袁　静 ( 四川大学物理系, 成都 610064; 2. 中国工程物理研究院高温高密度等离子体物理国家重点实验室, 四川绵阳919- 988 信箱 621900) 　　摘　要: 　基于标量衍射理论, 在傅立叶光学基础上, 推导出了谐波分离器衍射效率与其结构 参量的关系式; 系统地分析了制作误差对衍射效率的影响并进行了计算机模拟研究。 　　关键词: 　二元光学元件; 深度误差; 对位误差; 计算机模拟 　　中图分类号: TL 632. 1　　　　文献标识码:A 　　新一代 ICF 激光驱动器对于谐波分离提出了更高的要求: 通过分离器, 3 光的衍射效率大于 95% ; 1, 2 光在 3 光处的剩余能量小于2% 。色分离光栅( , ) 是一种二元光学元件, 其 Co lo r Separate Grating CSG [ 1 ] 优化的浮雕结构可以实现新一代 ICF 驱动器对谐波分离的高要求 。在文献[ 3 ] 中, 对其原理和制作方法进 行了研究, 并进行了初步实验。实验中发现, 制作误差会使CSG 谐波分离效果下降, 甚至不能满足 ICF 驱动 器的要求。因此, CSG 制作误差的宽容度将是决定其实用性的关键。 　　本文在傅立叶光学的基础上, 根据CSG 制作的实际情况, 通过解析分析和计算机模拟, 得出了CSG 制 作误差对衍射效率影响的系统规律, 这对于实际制作CSG, 具有指导意义。 1　CSG 制作误差解析分析 ( 1 2 ) 　　严格来说, 二元光学问题应该用矢量衍射理论求解。考虑到CSG 二元台阶的几何尺度 10～ 10 m 远 [ 2 ] 大于光波波长, 我们采用标量衍射理论对其进行讨论 。 1. 1　一般二元光学元件衍射效率的解析分析 　　对周期性的纯位相二元光学元件, 在一个周期内, 其复振幅透过率函数可表示为 N