集成衍射光学元件在ICF激光系统中的性能优化与应用

本文主要探讨了在惯性约束核聚变（ICF）激光驱动系统中集成衍射光学元件的具体特性，特别是在集成光束采样光栅（BSG）和色分离光栅（CSG）的功能和性能优化方面。作者基于标量衍射理论，对这种新型光学元件的衍射效率进行了深入分析，同时考察了元件结构与其产生的主光束低频波前畸变之间的关系。 研究发现，集成后的衍射光学元件保留了原有的衍射效率特性，即各级衍射效率的大小基本保持不变，这对于维持激光束的稳定性至关重要。对于关键的基频光和二倍频光的分离角，集成元件同样保持原有的效果，确保了不同频率的激光波可以按照预定的方式进行分离。然而，集成设计的一个显著优势在于提高了光能利用率，减少了不必要的能量损失，这对于能源效率优化的ICF系统来说是个重要的进步。 与单独使用BSG和CSG相比，集成方案在保持功能性的同时，简化了系统设计，可能降低制造成本，提高了系统的整体性能。然而，非线性效应，如自聚焦，对激光束的振幅和相位造成的影响也被考虑在内，因为这些效应可能会对聚焦效果产生潜在影响，尤其是在高功率激光环境下。 该研究为惯性约束核聚变激光驱动系统中采用集成衍射光学元件提供了理论基础，证明了这种集成技术在实际应用中的可行性和有效性。中图分类号0434.19:TL632表明了这一研究在光学物理学领域的核心地位，而文献标识码A则表示这是学术界认可的研究论文。这篇文章不仅关注了技术细节，还强调了实际应用中的重要性和潜在价值。