通过在光程差中增加相位校正项,重新推导了更为完善的压缩器各阶色散解析式。并对压缩器的各阶色散作了光线追迹的模拟计算,得到与解析式完全一致的计算结果,从而验证了解析式的正确性。基于解析式和光线追迹的方法,更加系统完善地对比较常用的Offner展宽器的各阶色散进行了研究,分析了入射角、光栅与凹面镜距离对其各阶色散及剩余各阶色散的影响。同时,还对非匹配的展宽压缩系统的剩余色散的影响因素进行了讨论。

光学元件“缺陷”制约着高功率固体激光装置负载能力的提升。从统计角度建立了振幅调制型“缺陷”模型，并针对神光Ⅲ原型装置助推放大级分析了“缺陷”分布的统计参量与光束近场质量的关系，得到了一般规律。结果表明，“缺陷”总密度的增加和幂指数的减小都使系统输出光强的中高频成分增加，光束近场质量变差；总密度的变化引起光强各中高频成分变化的幅度近似相等，频率间相对比重基本保持不变，幂指数的变化却会引起各频率间相对比重发生变化；一定范围内，“缺陷”尺寸越大对近场质量的影响越严重；对于助推段，需将元件的“缺陷”总密度控制在600cm^-2以下，幂指数控制在2．5以上。研究结果可为降低元件的损伤风险以提高系统的运行负载提供参考。