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高能量的皮秒脉冲主要应用于激光惯性约束核聚变(ICF)的冲击点火。由于受激布里渊散射(SBS)具有相位共轭、脉宽压缩、频移小、转换效率高和背向散射等特点,因此利用SBS进行脉冲压缩在近几十年来受到研究者的广泛关注。研究表明,介质的声子寿命对SBS有很大的影响,是决定其脉冲压缩特性的一个重要因素。本文基于SBS具有脉冲压缩特性和百皮秒脉冲在ICF冲击点火中的应用背景,主要有两方面的研究内容:一是理论研究介质声子寿命与SBS脉冲压缩的关系,并寻找新的短寿命介质;二是在相同实验条件下,通过选用声子寿命不同的介质进行实验研究,进而验证其对脉冲压缩的影响规律。首先,本文从描述SBS过程的耦合波方程出发,建立了用于模拟SBS过程的瞬态模型;并基于这个模型,数值模拟了紧凑双池结构中泵浦参数、结构参数、介质参数对Stokes脉冲波形的影响。结果表明上述参数对SBS脉冲压缩均存在一定影响,尤其是介质的声子寿命,短寿命介质的选择与泵浦、结构参数的优化配置是获得百皮秒脉冲的重要前提。其次,本文分析了传统SBS介质存在吸收系数高、负载能力低等一系列问题;继而从全氟化合物的分子结构特征入手,解释了其低吸收、高负载的原因;根据介质声子寿命与运动粘度的关系,找到了HT-135、HT-200、LS-210、FC-40、FC-43、FC-70、FC-5312等一系列声子寿命小于0.5ns的全氟化合物新介质,并计算了它们的增益系数和SBS频移。最后,本文通过选用声子寿命不同的三种全氟化合物FC-72、HT-135和FC-40作为SBS介质,利用紧凑双池结构,研究了介质声子寿命对脉冲压缩的影响,获得了不同声子寿命的介质中,Stokes脉冲波形和能量转换率随泵浦光能量的变化趋势。研究结果表明,在同等实验条件下,介质的声子寿命越短,压缩后的Stokes脉宽越窄;但不是所有的短寿命介质都适合产生短脉冲,还与介质的吸收系数和光学击穿阈值有关,从而根据理论和实验的研究结果,得到了最适合产生短脉冲的全氟化合物新介质。