基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式，推导出在激光间接驱动聚变装置腔柱内和腔柱内靶面上相干叠加的多束激光束投影焦斑光强度的解析表达式。着重分析了轴向距离、离焦量、入射角和聚焦F 数等因素对投射在腔内部横截面上的光斑光强分布的影响，以及离焦量、入射角、F 数和腔径大小对辐照在靶壁上的焦斑光强分布的影响。仿真结果表明，增大离焦量和聚焦F 数，辐照在腔柱内靶面上和垂直于腔轴切面上各投影光斑的光强变化变得平缓，且腔靶内表面上的光强分布均匀性变差，且增大聚焦F 数或增大离焦量，会使投影焦斑尺寸呈现减小的趋势。在腔壁上要获得均匀性比较好的光斑，跟腔径值和注入角度的选取有比较密切的联系。

在研究0.5 μm多栅NMOS场效应管γ辐照总剂量效应实验时, 发现部分多栅NMOS器件辐照前后的转移特性曲线出现交叉现象, 相关的解释鲜见报道。经过分析提出假设: 部分多栅NMOS在γ辐照实验过程中各栅极受到剂量不均匀的辐照, 导致辐照前后转移特性曲线出现交叉现象。计算机仿真结果表明: 受到剂量不均匀的辐照后, 多栅NMOS各栅极氧化层陷阱电荷和硅-二氧化硅界面电荷浓度不一致, 使各栅极阈值电压不同步漂移, 导致器件跨导退化和转移特性曲线交叉。通过仿真验证能够说明, 所提出的假设合理地解释了实验中的现象。

在保持间接驱动光束排布结构及束数不变的条件下,通过对各路入射光横截面强度分布进行调整,消除多光束叠加后球靶表面光强大尺度的不均匀性。建立了描述球靶表面多光束叠加分布的计算机模拟平台。根据光束入射条件,计算出多束光在靶面叠加后的光强分布及其不均匀度。利用加权平均的思想,得出实现均匀强度叠加所需要的各入射光焦面强度分布状态。根据激光传输理论,计算出可实现球靶均匀辐照的进入靶室聚焦透镜之前的光电场分布。

提出用两组透镜阵列与非球面透镜组成焦斑可调的均匀辐照光学系统，可实现靶面光斑尺寸在几微米到几毫米的范围内连续可调，并且能将圆形入射激光束变换为方形均匀焦斑，同时满足二维激光光束形状的改变和强度空间分布均匀化的要求。应用矩阵光学、衍射积分理论，详细分析了它的工作原理，给出了系统优化设计参数和详细的数值计算结果。模拟计算结果表明，当靶面离焦量为Δz=2 mm时，x，y方向平顶区的不均匀度分别为ηx=4.6%，ηy=5.3%，能量利用率达到95.3%，基本上达到了设计要求。Zemax光学设计软件的仿真实验测试结果与理论分析结果吻合得很好。

Being aimed at the condition with ultra nonuniform of near field distribution from "Shenguang Ⅱ" (with none laser intensity in large area), by use of the uniform technique of lens array and by the optimizing design for the system combined with principal focal lens and small lens array, a large spot uniform irradiation on target surface has been realized, also a shock illuminant signal with good planarity in large region is obtained while it drives an aluminium plane target.

利用小透镜列阵均匀化技术,针对"神光-Ⅱ"出射光束近场光强特殊分布(有大面积光强为零的区域)的情况,通过对主聚焦透镜及小透镜列阵组合系统的优化设计,实现了靶面光强的大光斑均匀辐照,并利用其驱动平面铝靶,获得了具有大范围良好平面性的冲击波发光信号.

数值分析的结果表明:尽管实际辐照靶面的激光光束其振幅和位相是涨落变化的,但是,使用无规位相板同样能改善光束辐照靶面的均匀化程度;无规位相板取不同的无规位相分布对靶面辐照均匀化的影响较小。还讨论了靶面离焦时其光强分布的变化情况。