本文以ICF激光驱动装置的打靶需求,即靶辐照的均匀性为背景,对高强度宽频带三倍频进行了研究,研究的方法和结果对利用宽带激光打靶ICF实验有熏要的参考价值。采用晶体正交级联高效宽带三倍频转换技术方案,研究了高强度宽带激光谐波转换过程中的物理问题,并对高强度宽带二倍频和宽带三倍频谐波转换的特性进行了理论模拟分析,得出了相应的计算结果:近场强度分布、倍频效率、带宽的变化等,在计算中考虑了横向的衍射和晶体的吸收等因素,使理论比较完整。对宽带三倍频“Ⅰ+Ⅱ+Ⅱ”方案在不同输入带宽下的参数进行了优化,并对宽带二倍频的实验验证做了分析,验证了宽带二倍频理论。在SILEX-I钛宝石激光装置上,进行了KDP晶体的宽带二倍频实验研究,测量了倍频效率以及入射光、出射光的光谱,结果与理论模拟基本符合。本文的内容包括以下几个方面: 1.介绍了几种宽带三倍频技术方案,并对这些方案进行了对比分析,分析了现阶段采用晶体级联方案的原因。 2.详细分析了晶体级联方案中宽带二倍频和三倍频的物理问题,并对频率耦合的物理过程做了分析,建立了长脉冲情况下的宽带二倍频和三倍频转换物理模型。 3.对所建立的模型进行了数值模拟,优化了输入带宽为0.5nm、1nm和2nm时的晶体参数,根据二倍频转换中的光谱变化,提出了一种频谱优化方案。 4.研究了空间位相调制基频光对倍频的光束质量的影响,得出了宽带三倍频效率与调制深度的变化关系。 5.完成了宽带啁啾脉冲激光二倍频特性的实验,实验结果与理论分析吻合较好。 本文对用于ICF激光宽带打靶过程中的宽带二倍频和三倍频进行了详细的分析,建立了一个比较完善的理论模型,为ICF激光宽带打靶提供了理论依据。