| 摘要 | 第3-4页 |
| Abstract | 第4-5页 |
| 第一章 绪论 | 第9-33页 |
| 1.1 研究背景 | 第9-18页 |
| 1.1.1 惯性聚变能源对激光驱动器的需求 | 第9-12页 |
| 1.1.2 激光二极管的发展简述 | 第12-15页 |
| 1.1.3 激光材料的选择 | 第15-18页 |
| 1.2 激光聚变能源驱动器的发展概况 | 第18-30页 |
| 1.2.1 LIFE计划的概念设计 | 第19-24页 |
| 1.2.2 HiPER项目的概念设计 | 第24-27页 |
| 1.2.3 KOYO-F反应堆的概念设计 | 第27-30页 |
| 1.3 核心关键技术及面临的问题 | 第30-32页 |
| 1.4 论文主要内容 | 第32-33页 |
| 第二章 Yb：YAG叠片放大器的理论分析与研究 | 第33-58页 |
| 2.1 放大器系统的能量转换效率 | 第33-36页 |
| 2.1.1 放大器的储能效率 | 第33-35页 |
| 2.1.2 放大器系统的提取效率 | 第35-36页 |
| 2.2 Yb~(3+)离子的泵浦与放大动力学 | 第36-43页 |
| 2.2.1 Yb：YAG的能级结构和光谱特性 | 第36-40页 |
| 2.2.2 泵浦储能与激光放大方程 | 第40-43页 |
| 2.3 叠片放大器储能特性的数值模拟与优化 | 第43-46页 |
| 2.3.1 浓度厚度积的影响 | 第44-45页 |
| 2.3.2 泵浦强度和脉宽的影响 | 第45-46页 |
| 2.4 叠片放大器储能特性的理论分析 | 第46-57页 |
| 2.4.1 放大器储能特性的理论模型 | 第47-51页 |
| 2.4.2 放大器掺杂分布的理论分析 | 第51-57页 |
| 2.5 本章小结 | 第57-58页 |
| 第三章 放大自发辐射效应研究与控制 | 第58-77页 |
| 3.1 ASE物理模型 | 第58-61页 |
| 3.1.1 泵浦储能修正方程 | 第58-60页 |
| 3.1.2 Cr~(4+)：YAG饱和吸收方程 | 第60-61页 |
| 3.2 泵浦储能与放大计算流程 | 第61-63页 |
| 3.3 渐变掺杂Yb：YAG叠片放大器数值模拟 | 第63-70页 |
| 3.3.1 渐变掺杂放大器的结构与参数 | 第63-64页 |
| 3.3.2 渐变掺杂放大器储能特性分析 | 第64-68页 |
| 3.3.3 纵向热沉积分布 | 第68页 |
| 3.3.4 种子光束的放大特性 | 第68-70页 |
| 3.4 间隔掺杂Yb：YAG叠片放大器数值模拟 | 第70-76页 |
| 3.4.1 间隔掺杂放大器结构 | 第70-71页 |
| 3.4.2 Cr~(4+)：YAG间隔层的参数优化 | 第71-72页 |
| 3.4.3 间隔掺杂放大器的储能特性分析 | 第72-74页 |
| 3.4.4 横向热沉积分布 | 第74-75页 |
| 3.4.5 激光脉冲的放大特性 | 第75-76页 |
| 3.5 本章小结 | 第76-77页 |
| 第四章 热效应及热管理技术研究 | 第77-114页 |
| 4.1 热效应理论模型 | 第77-89页 |
| 4.1.1 热源的产生 | 第77-79页 |
| 4.1.2 热传输方程 | 第79-80页 |
| 4.1.3 应力应变场理论 | 第80-81页 |
| 4.1.4 热致双折射退偏效应分析 | 第81-88页 |
| 4.1.5 热致波前畸变分析 | 第88-89页 |
| 4.2 均匀散热下Yb：YAG叠片放大器热效应分析 | 第89-99页 |
| 4.2.1 Yb：YAG的热力学性质 | 第90-91页 |
| 4.2.2 热沉积分布 | 第91页 |
| 4.2.3 热力学分析 | 第91-96页 |
| 4.2.4 热致双折射退偏损耗分布 | 第96-97页 |
| 4.2.5 热致波前畸变分布 | 第97-98页 |
| 4.2.6 运行条件对热效应的影响 | 第98-99页 |
| 4.3 实际氦气冷却下Yb：YAG叠片放大器热效应分析 | 第99-107页 |
| 4.3.1 流体-固体共轭传热理论模型 | 第99-100页 |
| 4.3.2 冷却通道的设计 | 第100-101页 |
| 4.3.3 流体压强和速度的优化 | 第101-103页 |
| 4.3.4 温度和流场分布 | 第103-105页 |
| 4.3.5 应力和应变分布 | 第105页 |
| 4.3.6 热致退偏损耗和波前畸变分布 | 第105-107页 |
| 4.4 热致双折射效应的补偿技术 | 第107-112页 |
| 4.4.1 石英转子补偿技术 | 第107-108页 |
| 4.4.2 多层Cr~(4+)：YAG补偿技术 | 第108-112页 |
| 4.5 本章小结 | 第112-114页 |
| 第五章 激光系统构型设计和能流特性研究 | 第114-132页 |
| 5.1 概述 | 第114-117页 |
| 5.1.1 单程MOPA构型 | 第114-115页 |
| 5.1.2 多程放大构型 | 第115-117页 |
| 5.2 IFE激光驱动器优化设计的受限条件 | 第117-120页 |
| 5.2.1 B积分受限 | 第117-118页 |
| 5.2.2 光学元件的损伤阂值受限 | 第118页 |
| 5.2.3 增益介质的热负载受限 | 第118-120页 |
| 5.3 叠片放大器的定标放大分析与研究 | 第120-123页 |
| 5.4 主放大系统的构型设计与优化 | 第123-131页 |
| 5.4.1 LIFE构型和BA构型的总体结构 | 第123-124页 |
| 5.4.2 LIFE和BA构型能流特性的比较分析 | 第124-129页 |
| 5.4.3 基于BA构型的系统设计与优化 | 第129-131页 |
| 5.5 本章小结 | 第131-132页 |
| 第六章 总结与展望 | 第132-135页 |
| 6.1 主要研究内容和结论 | 第132-133页 |
| 6.2 论文的创新点 | 第133-134页 |
| 6.3 论文工作展望 | 第134-135页 |
| 致谢 | 第135-136页 |
| 参考文献 | 第136-148页 |
| 附录 | 第148页 |
