通过改变马赫-曾德干涉型幅度调制器的射频系数和偏置电压，调制光脉冲的强度。研究了幅度调制器对宽带低相干光时频特性影响的规律，分析调制后的光脉冲时域波形分布、光谱和复相干度模值曲线，结果表明，射频系数对光脉冲的光谱成分和时间相干性无明显的调制，射频系数存在最佳工作区间使得输出光脉冲的波形保真度最佳。当偏置电压处于半波电压时，光脉冲的时域波形保真度最好，时间相干性最低，但光谱成分会缺失。理论仿真了调制器的臂长差、偏置电压对宽带低相干光频域特性的影响，与由实测光谱计算出调制器的臂长差，实验结果进行了对比，结果基本符合。由于实际的电光重叠积分因子随加载电压值变化，因而模拟与实测结果存在误差，但研究得出的规律将为低相干脉冲精密整形系统提供更为明确的方向。

在激光驱动惯性约束核聚变研究中，具有宽带、低相干特性的时间低相干光源将有望降低激光与等离子体相互作用的不稳定性，成为新一代激光驱动装置的有力竞争者。实现高功率低相干光放大输出是低相干光驱动器能否应用于惯性约束聚变领域的核心。光参量放大具有大带宽、高增益、无热效应等优势，可避免能级型放大介质的光谱窄化问题，是实现宽带低相干光放大的有效方案。系统阐述了宽带时间低相干光参量放大技术的原理和技术特性，并基于实验验证了采用非共线相位匹配的近红外波段宽带时间低相干光级**量放大过程，最终实现 $ 7 \times {10^7} $的放大增益和13.19%的转换效率。

传统测量光束时间相干性的方法是通过机械扫描的方式实现的，这种方法不能够实现单次测量，而且对于相干时间较短的宽带光测量误差较大。本文提出了一种单次时间相干性测量的新方法，通过给迈克尔逊干涉仪的反射镜引入楔角，使光束波前产生随位置变化的延迟差，可从单次测量的一幅干涉图中计算提取出光场完整的时间相干性信息。实验中测量了不同宽带入射光的时间相干性，均与理论结果吻合较好。单次时间相干性测量的方法将为高功率宽带激光装置提供更为方便的时间相干性测量手段，提高实验测量效率。

激光驱动惯性约束聚变的打靶过程中，光场不同空间频率的不均匀性会引起内爆的流体力学不稳定性、印痕效应和激光等离子体不稳定性。这些不稳定过程将最终影响内爆压缩倍率，从而影响到点火。为了控制焦斑不均匀性进而抑制不稳定过程，人们提出了束匀滑技术：通过光场调控控制焦斑分布特性，进而控制束靶耦合过程。束匀滑可分为空间域匀滑和时间域匀滑。空间域匀滑通过控制波前形态获得平整的焦斑包络，降低低频不均匀性。时间域匀滑通过控制光束的相干性减弱激光焦斑中的散斑，进而减弱中高频不均匀性。随着抑制更高激光功率密度条件下激光等离子体相互作用的需求愈发紧迫，涌现出一些新型的束匀滑方法。文中介绍了束匀滑技术在大型激光装置上的使用情况，并对目前提出的各种束匀滑技术进行了总结和分析。

低时间相干脉冲可有效提高激光与等离子相互作用中参量不稳定性的阈值，但高效频率转换难题是实现其工程应用瓶颈之一。系统分析了高功率激光驱动器已有的各类低时间相干脉冲频率转换技术的特性，并基于数值模拟和实验分析了部分掺氘DKDP晶体用于超辐射光倍频、三倍频的特性与工程应用可行性，结果表明掺氘17%左右DKDP晶体可以提高钕玻璃系统超辐射光的倍频效率，理论转换效率可达到约80%，10%梯度掺氘DKDP晶体则可实现5 THz带宽三倍频输出。

The use of low-coherence light is expected to be one of the effective ways to suppress or even eliminate the laser–plasma instabilities that arise in attempts to achieve inertial confinement fusion. In this paper, a review of low-coherence high-power laser drivers and related key techniques is first presented. Work at typical low-coherence laser facilities, including Gekko XII, PHEBUS, Pharos III, and Kanal-2 is described. The many key techniques that are used in the research and development of low-coherence laser drivers are described and analyzed, including low-coherence source generation, amplification, harmonic conversion, and beam smoothing of low-coherence light. Then, recent progress achieved by our group in research on a broadband low-coherence laser driver is presented. During the development of our low-coherence high-power laser facility, we have proposed and implemented many key techniques for working with low-coherence light, including source generation, efficient amplification and propagation, harmonic conversion, beam smoothing, and precise beam control. Based on a series of technological breakthroughs, a kilojoule low-coherence laser driver named Kunwu with a coherence time of only 300 fs has been built, and the first round of physical experiments has been completed. This high-power laser facility provides not only a demonstration and verification platform for key techniques and system integration of a low-coherence laser driver, but also a new type of experimental platform for research into, for example, high-energy-density physics and, in particular, laser–plasma interactions.

激光等离子体相互作用的不稳定性将有望通过降低高功率激光装置输出光束的相干性得到大幅缓解。利用低相干光源作为种子源，采用钕玻璃放大介质，研制成功国际首台kJ级大带宽低相干激光装置，实现了带宽13 nm、能量960 J、脉宽3～10 ns可调，相干时间仅为300 fs的大能量光脉冲输出。输出脉冲光谱匀滑无纵模结构，且谱相位随机分布，可实现脉冲波形和光谱分布的无关联精密调控。该装置不仅成功演示验证了低相干激光驱动器的单元技术及系统集成技术，同时也为激光等离子体相互作用及高能量密度物理研究提供了全新的实验研究平台。