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利用激光驱动离子束快速点火惯性聚变能量
使用激光驱动离子束的快速点火惯性聚变能 执行摘要 离子快速点火 (IFI) 或由激光驱动离子束引发的聚变快速点火是实现高增益惯性聚变能 (IFE) 的一条有前途的途径 [1,2]。在 IFI 中，首先使用激光或脉冲功率驱动器组装冷的、致密的氘氚 (DT) 燃料。然后，高功率离子束聚焦到燃料内的一小块体积（热点），迅速将燃料加热到发生聚变点火的状态。该热点中的聚变燃烧会传播到热点周围的燃料，导致该燃料的很大一部分燃尽，并且有可能实现惯性聚变能所需的高增益 (G~100)。IFI 对燃料压缩和点火两个基本元素使用单独的驱动器，从而最大程度地控制和优化每个元素。另一方面，传统的激光聚变使用同一驱动器的多束光束来压缩燃料并对其中心进行冲击加热以点燃燃烧波。尽管传统激光聚变取得了令人瞩目的进展，但高增益和 IFE 所需的精确空间对称性、时间脉冲整形和定时仍然是一项尚未解决的严重挑战。过去二十年来，激光离子加速和聚焦方面取得了重大进展，国家点火装置 (NIF) 上演示的 DT 燃料高密度压缩表明了 IFI 概念的基本可行性。作为一种有前途的补充方法，IFI 是一个值得优先研究的方向，因为它为 IFE 的成功提供了一条替代途径，其风险状况与传统激光驱动聚变不同。然而，它利用并促进了许多相同科学和技术的发展。然而，需要进一步的研发投入来解决 IFI 中的关键技术差距。实现离子快速点火的两种不同方法显而易见：使用通过重入锥聚焦到热点的低 Z 离子，以及使用在胶囊外部产生的高 Z 离子。两者都有优点和缺点，需要通过开发燃料组件和点火的点设计进行检查，同时评估各种权衡（例如激光等离子体不稳定性 (LPI) 风险、效率、稳健性）。这种检查将指导定义关键的把关指标，以证明进一步开发的合理性、核心能力的进一步开发以及关键指标的同时实验演示。引言离子快点火可能是高增益惯性聚变能量生产的可行途径 [1,2]。为了实现 IFI，首先使用传统惯性约束聚变 (ICF) 技术（例如激光驱动压缩（直接或间接驱动）或脉冲功率驱动器）将大量氘氚燃料组装成高密度（~500 g/cm 3）。然后，高流离子束，由一个或多个高强度激光束与转换器靶相互作用产生的激光，被导向燃料内的热点体积，以便等容加热热点燃料（即，没有流体动力学
磁重联是一种在太阳风中局部产生多个热质子群和光束的机制
1 波尔多大学天体物理学实验室波尔多，法国国家科学研究中心，佩萨克，法国 2 法国国家科学研究中心天体物理学和行星研究所，法国图卢兹，UPS，法国国家空间研究中心 电子邮件：benoit.lavraud@irap.omp.eu 3 AKKA，法国图卢兹 4 捷克布拉格查尔斯大学数学与物理学院表面与等离子体科学系 5 大学学院 Mullard 空间科学实验室London, Holmbury St. Mary, Dorking, Surrey, UK 6 INAF-Istituto di Astrofisica e Planetologia Spaziali, Via Fosso del Cavaliere 100, 00133 Roma, Italy 7 西南研究所，圣安东尼奥，美国 8 德克萨斯大学圣安东尼奥分校物理与天文学系，圣安东尼奥，德克萨斯州，美国 9 Laboratoire de Physique des Plasmas, Ecole法国帕莱索理工学院 10 系密歇根大学气候与空间科学与工程系，美国安娜堡 11 伦敦帝国理工学院 Blackett 实验室空间与大气物理学系，英国伦敦 12 法国奥尔良大学 LPC2E，法国国家科学研究中心，法国奥尔良 13 法国默东 LESIA 14 意大利卡拉布里亚大学物理系，意大利伦德 15 意大利航天局 ASI，意大利罗马 16 美国加州大学伯克利分校空间科学实验室 17 西班牙穆尔西亚穆尔西亚大学 18 瑞典斯德哥尔摩 KTH 19 美国新罕布什尔大学空间科学中心，新罕布什尔州达勒姆 03824 20 欧洲空间局 (ESA)，欧洲空间天文学中心 (ESAC)，西班牙马德里 Villanueva de la Cañada，Camino Bajo del Castillo s / n，28692
利用涡旋光束进行轴向超定位
辨别活细胞、组织和材料的纳米级细节对许多现代研究工作至关重要。随着一组方法的出现，开辟了一条通往这一圣杯的道路，这些方法被统称为超分辨率显微镜 [ 1 , 2 ]，能够突破衍射极限 [ 3 – 5 ]：传统上被认为是无法逾越的障碍。许多此类技术还可以揭示三维 (3D) 结构细节：相关示例包括受激发射损耗显微镜 [ 6 ]、PSF 工程 [ 8 – 12 ]、光激活定位显微镜 [ 7 ] 和多平面检测 [ 13 – 15 ]，这只是其中的一部分。所有这些技术都依赖于非常精确的点源定位；它们的不同之处在于如何激发点物体以及如何收集相应发射的光子。对于 3D 成像，发射器经过荧光标记，确定其轴向位置是必不可少的一步。迄今为止，该问题已得到彻底研究，并已取得一些令人印象深刻的成果 [16]。但直到最近才开始考虑通过任何此类工程方法实现的基本深度精度 [17-19]。其背后的原理是系统地利用量子 Fisher 信息 (QFI) [20] 和相关量子 Cram´er-Rao 边界 (QCRB) 来获得与测量无关的极限 [21,22]。这与 Tsang 等人量化横向两点分辨率 [23-27] 的工作非常相似，后者已消除了瑞利诅咒 [28-31]。在最近的一项研究 [32] 中，已经确定了使用高斯光束的轴向定位的极限精度。只要将检测平面放置在一个最佳位置，只需一次强度扫描即可达到此极限。在本文中，我们概括了这些结果，并推导出拉盖尔-高斯 (LG) 光束轴向定位的量子极限，该光束携带量化的轨道角动量 [33]。在这里，光束腰充当点源在模式转换等之后发射的光的实现。另一个相关情况是在表面拓扑测量等中光束从表面的反射。通过线性叠加不同的 LG 模式，可以实现具有幅度、相位和强度模式的光束，这些光束在自由空间传播下简单旋转，保持横向形状。这些旋转结构是各种传感技术的核心 [34-37]。我们证明，强度扫描中只能获得全部（量子）信息的一小部分，其中只有一小部分可以归因于旋转。这清楚地证实了模式
线性极化的Lorentz-Gauss梁具有异质分布的实验和理论研究
在实践中很难繁殖，因为它们需要以幅度和相项的调制，因此很难繁殖高斯光束。在此，计算了一种新的线性极化的Lorentz - 高斯光束，该束由螺旋隔离膜（LGB-HA）调制，并描述了该梁的两种各种实验生成方法，傅立叶变换方法（FTM）和复杂振幅调制（CAM）方法。与FTM相比，CAM方法只能通过一个反射型型相位液晶空间光调节器同时调节相位和幅度。这两种方法都与数值结果一致。CAM虽然更简单，更有效，并且通过数据比较具有更高程度的符合度。此外，考虑到具有异质分布的复杂Lorentz - 高斯光束中存在一些障碍，还实现了具有不同参数的梁的进化规律性（轴向参数，拓扑电荷和相位因子）。
空间结构光束激发量子点的选择规则：应用于高激发激子波函数重建
空间结构光场应用于半导体量子点会产生与均匀光束根本不同的吸收光谱。在本文中，我们使用圆柱多极展开式对不同光束的光谱进行了详细的理论讨论。对于量子点的描述，我们采用了基于包络函数近似的模型，包括库仑相互作用和价带混合。单个空间结构光束和状态混合的结合使得量子点中的所有激子态都变为光可寻址。此外，我们证明可以定制光束，以便选择性地激发单个状态，而无需光谱分离。利用这种选择性，我们提出了一种测量量子点本征态激子波函数的方法。该测量超越了电子密度测量，揭示了激子波函数的空间相位信息。这种相位信息的提取是从偏振敏感测量中已知的；然而，这里除了二维偏振自由度之外，还可以通过光束轮廓获得无限大的空间自由度。
在安静的太阳的3D模拟中加速粒子梁
上下文。观察性和理论证据表明，从X级浮游到纳米流动的太阳大气中，加速颗粒的光束都是在太阳大气中产生的各种大小的浮动事件。这些类型的颗粒的当前模型渗透循环假设一个孤立的1D气氛。目标。可以通过3D辐射磁水动力学代码提供对加速颗粒进行建模的更现实的环境。在这里，我们提出了一个简单的模型，用于粒子加速度和在安静太阳大气的3D模拟的背景下，从对流带到电晕。然后，我们检查粒子梁引入的能量的附加运输。方法。通过检测磁性拓扑的变化来识别与磁重新连接相关的粒子加速度的位置。在每个位置，从局部条件估算了加速粒子分布的参数。然后沿着磁场传播粒子分布，并计算出与环境等离子体的库仑碰撞引起的能量沉积。结果。我们发现，粒子梁源于分布在整个电晕上的扩展加速区。到达过渡区域后，它们会收敛并产生穿透色球的强烈加热链。在这些链中，光束加热始终在过渡区域底部以下主导导电加热。这表明粒子梁甚至在活动区域之外都会改变能量传输。
矢量涡旋光束在色散介质中的传输
摘要。散射现象会影响光从自由空间到生物组织在任何介质中的传播。寻找适当的策略来提高对散射的鲁棒性是开发通信协议和成像系统的共同要求。最近，结构光因其在透射率和空间行为方面似乎具有抗散射性而受到关注。此外，光偏振和轨道角动量 (OAM) 之间的相关性（表征所谓的矢量涡旋光束 (VVB) 状态）似乎允许保留偏振模式。我们通过研究在不同浓度的散射介质中传播的矢量光涡旋的空间特征和偏振结构来扩展分析。在观察到的特征中，我们发现当采用的散射介质浓度超过 0.09% 时，高斯、OAM 和 VVB 模式的对比度突然迅速下降。我们的分析为结构光在色散和散射介质中的传播提供了更全面和完整的研究。
JabczyńskiJan Karol，GontarPrzemysław：部分相干截断的高斯梁的腐蚀性分析，应用光学，光学S
自1960年代初在上一个century [1-7]中，自1960年代初以来，高功率，衍射有限的激光系统是激光物理和工程中最重要的任务之一[1-7]。这些系统是科学研究，各种技术应用所必需的，最重要的是，军事应用需要[7-9]。高功率连续波激光系统最有前途的技术是Fier激光技术，它与散装晶体或化学激光器相比提供了更好的尺寸，重量和功率。然而，存在基本的物理现象（布里渊散射，拉曼散射，横向模式不稳定性，热启动效应，表面和体积损坏），它们将单个纤维的输出功率限制在几个kws [4、5、9-13]中。在接近划分的模式下，超过100 kW激光输出功率的路径似乎是光束组合技术[14 - 17]分为两组：连续束与单个孔径结合和平行的“瓷砖”光束组合，可以将其实现为不连贯的光束组合（ICBC）和CoherentBeamBeamBeambembc（CBC）。在ICBC的情况下，远场中的功率密度与n（发射器的数量）相关。实验证明了此类系统，并且发现相对于大气中的长传播距离是可行的[18-22]。CBC的最大强度与N 2
矢量涡旋光束的混合产生与分析
描述了一种通过串联使用空间光调制器和涡旋延迟器来产生携带轨道角动量叠加态的光学矢量涡旋光束的方法。涡旋分量具有可携带轨道角动量的空间非均匀相位前沿，矢量特性是激光光束轮廓中的空间非均匀偏振态。通过使用倾斜透镜在像散系统中对光束在焦平面上的点进行成像，对矢量涡旋光束进行实验表征。对 Gouy 相位的数学分析与实验图像中获得的相位结构具有良好的一致性。结果表明，矢量光束的偏振结构和涡旋光束的轨道角动量得以保留。© 2017 美国光学学会
激光束的空间和多模纠缠
[1] M. Lassen, V. Delaubert, J. Janousek, K. Wagner, H.-A. Bachor、PK Lam、N. Treps、P. Buchhave、C. Fabre、CC Harb、Phys.冻结。莱特。 98,083602 (2007)