Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 激光器优化技术（六）
发信站: 哈工大紫丁香 (Fri Apr 25 20:02:23 2003) , 转信

 

优化流程图
　　每次优化迭代包含与其它编码有关的一些步骤，如图1所示，OPTIMA1采用以太网与
28个工作台集体连接起来。子机按照主机的指示，通过预先运行两个编码来帮助建立输
入光束的时间波形，从而子优化一个参数。这两个编码是：用于评估给定参数值条件下
转换器性能的平面波频率转换码（thgft02）和一个逆向谐波转换码（invconv3），后者
用于计算1ω输入的时间波形，而这个输入将会通过该转换器产生3ω的输出时间波形。
输入光束切趾后的横向空间波形形成以后，优化者将生成PROP92的输入文件，运行PROP
92让输入信号从激光输入开始沿着光学元件链向谐波转换器传播。这个步骤包括模拟实
验表面抛光的相位畸变源和每个光学元件的体特性，还包括2.5－D放大器模拟产生的放
大器增益文件和3－D热机械模拟产生的泵浦引起畸变文件。运行编码，分析完PROP92输
出文件以后，优化者将运行一个频率转换器编码（thgxtz001），以便将1ω光转换为3ω
光。这以后，优化者将形成一个PROP92的输入文件（这次是3ω光的输入文件），运行P
ROP92，让光束沿着激光链剩下的部件传播，最后得到进入目标靶LEH的激光脉冲。运行
一个编码，分析完PROP92 3ω输出文件以后，优化者将运行一条程序来生成一个费用编
码输入文件，运行这个编码可计算出NIF设施的费用，然后再运行一个应用这些约束的程
序。这时，优化者将计算表示LEH能量的FOM，或表示能量费用比的FOM，或简单地表示费
用的FOM，有了这些适当的FOM就可以获得所需要的LEH能量和功率；如果这些FOM超出约
束，则剔除这些FOM。几个子优化完成以后，子机向主机报告参数运行结果，主机再决定
形成全参数矢量以进行下一步子优化的方法。当所有参数都在一定的精度范围之内以后
，运行程序停止。
小结
　　对NIF这样的大型激光器设计方案进行非线性约束优化的过程是一个为激光器设计寻
求优化FOM的参数取值过程。在各种不同的优化技术中，我们选择了以Brent法和Powell
法为基础的二次方方法，我们对二次方方法进行了改进以处理整数参数值造成的非连续
性问题。我们利用一个现成的编码（SUPERCODE）和一个新创建的编码（OPTIMA1）来解
决每个光学元件的畸变(象差)问题，我们还创建了整个激光系统的费用编码、光学损坏
编码及丝化编码。我们开发了处理泵浦参数取值效应的一些方法及获得3ω脉冲形状的谐
波转换方法。我们还利用了并行处理，即在28个工作站上利用并行虚拟机（PVM）软件。
这些技术可用于NIF激光器以及以真实元件和真实激光传播为基础的其它激光器系统的优
化。
 




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