[发明专利]用于光束偏振匀滑的系统和方法

说明书

本申请涉及激光偏振匀滑技术领域，公开了一种用于光束偏振匀滑的系统，包括：用于实现目标焦斑轮廓及强度分布匀滑的连续相位板、用于实现偏振分离的双轴晶体和聚焦透镜，连续相位板、聚焦透镜和双轴晶体沿光束入射方向依次排列设置。将经过连续相位板匀滑之后的光束在聚焦平面实现不同偏振态焦斑的空间分离，然后引入特殊角度的双轴晶体实现偏振调控，实现非相干叠加，可以进一步降低焦斑分布的对比度，实现光束匀滑的效果。本申请还公开了一种用于光束偏振匀滑的方法。

技术领域

本申请涉及激光偏振匀滑技术领域，特别涉及一种用于光束偏振匀滑的系统和方法。

背景技术

在激光驱动的惯性约束聚变(inertial confinement fusion，ICF)系统中,对靶面的均匀辐照是一个关键问题。激光驱动源的靶面不均匀性会影响ICF过程中，激光与等离子体相互作用时的瑞利-泰勒不稳定性及等离子体不稳定性。在靶丸的压缩过程中,瑞利-泰勒不稳定性会使靶丸由于非对称压缩而提前垮掉；激光等离子体不稳定性会影响压缩度跟内爆对称性。因此，提高光束的均匀辐照都是提高束靶耦合效率的必要条件。

NIF实验证明偏振匀滑(Polarization smoothing，PS)可以显著降低激光重叠处受激布里渊散射(stimulated Brillouin scattering，SBS)与受激拉曼散射(stimulatedraman scattering，SRS)的产生。PS已经成为ICF装置的必备技术。目前已经提出的偏振匀滑方案主要有双折射楔(Birefringence wedge，BW)方案与偏振控制板(Polarizationcontrol panel，PCP)方案。BW方案中使用带楔角的双折射晶体将o光与e光在聚焦平面分离一定距离，使o光、e光的远场散斑达到非相关并叠加。PCP方案直接使用偏振控制板调制辐照光的偏振态空间分布，降低光束的相干性。

在实现本公开实施例的过程中，发现相关技术中至少存在如下问题：BW方案需要经过激光加工来实现楔角，受加工精度影响且存在用料切割的难题；而PCP方案采用拼接方式，器件较为复杂，拼接精度也会对聚焦过程带来影响。

发明内容

为了对披露的实施例的一些方面有基本的理解，下面给出了简单的概括。所述概括不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围，而是作为后面的详细说明的序言。

本公开实施例提供了一种用于光束偏振匀滑的系统和方法，可以在一定程度上克服BW方案和PCP方案中的不足。

在一些实施例中，用于光束偏振匀滑的系统，包括：用于实现目标焦斑轮廓及强度分布匀滑的连续相位板、用于实现偏振分离的双轴晶体和聚焦透镜，所述连续相位板、聚焦透镜和双轴晶体沿光束入射方向依次排列设置。

在一些实施例中，用于光束偏振匀滑的方法，包括：光束依次经过连续相位板、聚焦透镜和双轴晶体。

本公开实施例提供的用于光束偏振匀滑的系统和方法，可以实现以下技术效果：

将经过连续相位板(continuous phase plate，CPP)匀滑之后的光束引入特殊角度的双轴晶体实现偏振调控，同时在聚焦平面实现不同偏振态焦斑的空间分离，实现非相干叠加，可以进一步降低焦斑分布的对比度，实现光束匀滑的效果。

以上的总体描述和下文中的描述仅是示例性和解释性的，不用于限制本申请。

附图说明

一个或多个实施例通过与之对应的附图进行示例性说明，这些示例性说明和附图并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件示为类似的元件，附图不构成比例限制，并且其中：

图1是本公开实施例提供的用于光束偏振匀滑的系统的结构示意图；

图2是本公开实施例提供的经过不同处理后得到的光斑示意图；