1、高功率激光裝置是慣性約束聚變(ICF)研究中必不可少的驅(qū)動(dòng)源。由于高功率激光裝置實(shí)驗(yàn)條件苛刻、運(yùn)行成本高昂，因此，計(jì)算機(jī)數(shù)值模擬已經(jīng)成為研究高功率激光系統(tǒng)中放大傳輸過(guò)程的重要輔助手段，它不僅能夠預(yù)測(cè)一些重要的物理現(xiàn)象，而且也是高功率激光裝置優(yōu)化設(shè)計(jì)的重要工具。
　　在激光放大傳輸過(guò)程的數(shù)值模擬軟件設(shè)計(jì)工作中，對(duì)激光束二維空間取樣時(shí)，計(jì)算范圍和網(wǎng)格數(shù)量的選取，需要同時(shí)兼顧放大和傳輸兩種物理過(guò)程的計(jì)算效率，通常計(jì)算范圍是有限的。以片狀

2、放大器為例，計(jì)算范圍超出釹玻璃二維尺寸即可。這樣帶來(lái)的后果是，當(dāng)最終放大傳輸后的高功率激光束通過(guò)透鏡遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦時(shí)，計(jì)算結(jié)果的空間分辨率明顯不足，只是形成一個(gè)尖銳的峰值。所以本文的研究重點(diǎn)就是，在二維計(jì)算范圍受限的情況下，探索提升激光遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦光斑分辨率的計(jì)算方法。主要工作如下:
　　1.通過(guò)擴(kuò)大激光束計(jì)算范圍，將可以提升激光遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦光斑分辨率。不過(guò)，分辨率提升以計(jì)算網(wǎng)格數(shù)量擴(kuò)大為代價(jià)，相應(yīng)地，計(jì)算消耗時(shí)間也增長(zhǎng)。基于有效計(jì)算范圍以外、

3、激光束能量趨于零的物理事實(shí)，計(jì)算范圍擴(kuò)大可以通過(guò)補(bǔ)零實(shí)現(xiàn)。在此前提下，通過(guò)推導(dǎo)比較補(bǔ)零前后的遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦傳輸情況，理論上證明了，能夠利用補(bǔ)零以前的傳輸結(jié)果來(lái)重建補(bǔ)零后的高分辨數(shù)據(jù)，并給出相應(yīng)數(shù)學(xué)表達(dá)式。
　　2.根據(jù)理論推導(dǎo)結(jié)論，研究了二維計(jì)算范圍和網(wǎng)格數(shù)量受限情況下，提升激光遠(yuǎn)場(chǎng)聚焦光斑分辨率的計(jì)算方法。首先，以向量標(biāo)記算法為基礎(chǔ)，對(duì)傳輸計(jì)算過(guò)程中反復(fù)調(diào)用的傅里葉變換代碼進(jìn)行優(yōu)化，設(shè)計(jì)了分辨率提升的串行算法并編碼實(shí)現(xiàn)。其次，采用以共