强激光与粒子束杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

强激光与粒子束 2005年第06期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

两种硬边衍射光束计算模拟方法的比较801-807

摘要：以平顶高斯光束通过多个硬边光阑ABCD复杂光学系统的传输为例,分别用矩阵表示法和复高斯函数展开法推导出其对应的解析公式,并通过大量数值计算对两种方法进行比较.研究表明,矩阵表示法其解析公式形式简洁、规范,它在菲涅尔和夫琅禾费衍射区都很精确,但仅适用于圆对称光束和光学系统.复高斯函数展开法其解析公式形式较为复杂,它在非常靠近光阑的菲涅尔衍射区的误差较大,但是它可适用于圆对称和非圆对称光束和光学系统.两种方法与直接对Collins公式积分比较都能节约大量机时.

稳定波长反馈引起的失谐对自由电子激光的影响808-812

摘要：利用修改的一维非定态程序,基于美国杰弗逊实验室(JLab)Demo自由电子激光装置的参数,对高功率自由电子激光振荡器稳定波长的反馈系统进行了数值模拟.电子微脉冲为高斯型分布,每个纵向网格中取16个模拟宏电子,不考虑电子束的能散度.结果表明:当无反馈时,腔内光功率和波长都可以在一定范围内稳定;加入反馈后,由于电子束能量的变化所引起的等效失谐对整个系统有着重要的影响,甚至可能导致电子和光场失去相互作用,从而使得装置不能工作.提出应该在光场达到饱和以后再启动稳定波长反馈系统.模拟结果证明,该实施方案是合理有效的,可以避免其对FEL运行的严重影响.

多模光纤产生用于大气光通信的部分相干光源813-816

摘要：克服大气湍流对近地大气光通信质量影响,可归结为在接收端的照明均匀化,而采用部分相干光照明则是提高照明均匀性的一种有效途径.提出利用多模光纤的模间色散产生一个具有部分相干光特性的合成光源的方法,分析了该光源的产生原理,表明光束发散角由光纤芯径和发射透镜的焦距决定,由模间色散产生的光程差越大,该合成光源的空间相干性越差.仿真结果表明形成1 mrad远场发散角的合成光源是可行的,因而适于在空间光通信中应用.

平顶光束K参数的解析传输方程817-820

摘要：从Li提出的平顶光束模型和Collins公式出发,推导出平顶光束通过近轴ABCD光学系统K参数的解析传输公式.平顶光束的K参数与光束阶数M、瑞利长度zR和传输矩阵元A/B有关.另一方面,基于强度矩的传输方程,通过繁冗的积分,也推导出K参数的解析传输方程.大量数值计算结果证明二者所得结果相同.对平顶光束K参数的传输特性用数值计算例作了说明.

部分相干椭球光笼821-824

摘要：从理论上研究部分相干光束经透镜聚焦的三维光强分布.研究结果表明,在几何焦点附近的光强分布不仅依赖于入射部分相干光束的光强分布,而且还依赖于入射光束的空间相干度.基于这一点,提出了一种控制部分相干光束的空间相干度,在几何焦点附近获得了类似椭球光笼形状的光强分布的新方法.通过控制入射部分相干光的空间相干度,来改变聚焦在几何焦点附近的三维光强分布,从而获得希望得到的光强分布.

窄线宽掺Yb^3＋双包层光纤激光器研究825-827

摘要：与通常的双包层光纤激光器不同,光纤前端面与二色镜拉开一个小的距离,构成了Fabry-Perot滤波器.理论分析了Fabry-Perot滤波器效应.通过调节光纤前端面与二色镜之间的距离,实现了掺Yb3+双包层光纤激光器的窄线宽激光输出,中心波长为1 082.79 nm,谱线宽度为0.14 nm,斜率效率为20%,最大输出功率为0.62 W.

减背景的波段选择算法及其在目标探测中的应用828-832

摘要：介绍了正交子空间投影方法,这种方法可将背景信号从接收到的混合光谱中消除,在此基础上运用匹配跟踪算法自动地进行优化波段的选择,达到选择最佳波段进行目标探测的目的.将其运用到大气外目标探测的问题,得到了较好的探测波段的结果,说明此方法选择优化波段进行目标探测是有效的.

布儒斯特角附近的透射光栅传输特性833-836

摘要：减小光栅表面的反射率以得到更高的衍射效率是目前光栅设计与制造中需要解决的重要问题之一.提出利用偏振光沿布儒斯特角入射时具有的特性来实现降低光栅表面反射率的方案,介绍了这种方案的物理模型,并利用严格耦合波分析法进行了模拟计算.计算结果显示,对入射光为TM偏振,波长0.35 μm,当光栅周期较长为2.80 μm时,以布儒斯特角入射的光波,它的表面反射被大大抑制;当光栅周期较短为0.21 μm时也有类似的结论,并且透射光的一级衍射效率极大值出现在刻槽深度为3.50 μm处附近,衍射效率大于95%.

大气后向散射比对风速测量的影响837-840

光学元件波前梯度的数值计算方法841-844

摘要：惯性约束聚变系统中光学元件的波前梯度均方根是一个关键参数,对其数值计算涉及到的空域处理、频域滤波及梯度算法等关键技术进行了理论分析.分别采用最简单差分算法、中心差分算法、最小二乘拟合算法、 '五点法'对实测波前数据进行了梯度均方根值计算.结果表明波前数据的空域处理采用Quad-flip技术较为合适;频域滤波器的选用上应着重考虑滤波的有效性.对于原始波前,4种算法计算梯度均方根值的差别小于0.01 λ/cm(λ=632.8 nm);而对于截止频率为0.0303 线/mm的低通滤波后波前,其差别小于0.001 λ/cm,该差别对计算结果的影响可以忽略.

基于火花隙开关实现的固体热容激光器实验845-848

摘要：在对储能网络的快速恒流充电和氙灯的预燃状态下,通过控制火花隙触发开关上的电压和重复频率,实现'热容'模式下运行的氙灯泵浦钕玻璃激光器的激光输出.初步实验指标达到:重复频率4 Hz,40 J/脉冲,出光25 s,输出能量4 kJ,工作间隙10 min,每次工作出光可将1.5 cm厚的铝板打穿.该激光器的功率输出可定标放大到kW量级以上,适合进行一些固体热容激光器特点的相关实验.

反射式液晶光阀用于激光束空间整形可行性研究849-852

摘要：从理论和实验两方面对一种反射式液晶光阀(LCOS)的调制特性进行了研究.着重研究了在高功率激光系统中,反射式液晶光阀作为空间整形器件面临的一些应用问题,特别是它的各种调制特性、整形能力以及对于光束质量的影响.研究发现,与透射式液晶光阀相比,反射式液晶光阀有着明显的优势,效率达到42%,远远优于透射式液晶光阀10%的效率,从而能够实现系统的大幅度简化,是一种非常有潜力的空间光调制器件.

关于HBr分子爱因斯坦自发辐射系数的一种理论计算方法853-855

摘要：采用双原子分子光谱参数计算程序LEVEL,分别选用目前最好的解析势能函数之一的Murrell-Sorbie函数和精确的RKR势,数值求解径向薛定谔方程,得到振转能级的本征能量和本征波函数.选用公开发表的最新的电偶极矩函数,计算得到了HBr分子X1Σ+态振动能级低于7时R和P支基频跃迁谱线的爱因斯坦自发辐射系数.

高功率超短脉冲激光系统中光谱增益窄化补偿的调制函数856-860

摘要：设计了一种与高功率超短脉冲激光放大过程中获得的总增益、增益介质的带宽、激光带宽、脉冲中心波长等参数相关的调制函数,对激光放大过程中的光谱增益窄化进行补偿.此调制函数的优越性在于,对不同性能的激光系统,无需改变调制函数的形式就能适用.通过数值模拟的方法,讨论了在不同增益介质带宽、激光带宽、脉冲中心波长下的补偿效果.此调制函数在高功率超短脉冲激光系统中有良好的应用前景.

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

两级喇曼压缩系统配偏振干涉仪诊断等离子体电子密度861-865

摘要：在星光Ⅱ铷玻璃激光装置上,采用两级喇曼压缩系统产生的波长为308 nm的紫外光作为探针束,配合Nomarski偏振干涉仪对金平面靶冕区激光等离子体进行诊断.308 nm光具有波长短、亮度高、脉冲时间短、相干性好的优点,作为探针束诊断冕区产生的等离子体电子密度,可以与高功率激光装置打靶激光同步,实现有效地脉冲压缩,同时避免等离子体中谐波分量的干扰.实验获得了308 nm紫外探针光偏振干涉条纹图,在研究Abel反演算法的基础上,利用自行研制的基于Windows操作系统的实验数据处理软件,对实验数据进行了处理和分析,得到了冕区等离子体电子密度的空间分布.结果表明:两级喇曼压缩系统配偏振干涉能有效抑制主束谐波影响,以更高时间分辨测量等离子体的更高密度区域.

线性共蒸法制备非均匀膜的误差特性模拟分析866-870

摘要：对双源线性共蒸法制备的非均匀薄膜折射率分布与光学特性的关系作了探讨,并与均匀介质膜的光学特性作了对比;从折射率正变和负变两个方面,讨论了混合介质膜折射率不同变化规律对光学性能带来的影响;讨论了厚度误差和折射率极值误差对非均匀膜光学性能的影响.结果发现:折射率变化规律误差主要对非均匀膜的应用波段范围产生影响,而膜层厚度误差和折射率极值误差超过一定值时,将对薄膜光学特性产生重要影响.

飞秒激光-固体靶相互作用中渡越辐射的测量871-874

摘要：为了探索超热电子的加热机制,利用光学CCD相机和OMA光学多道分析仪,分别在靶背法线方向测量了光学渡越辐射(OTR)积分成像图案和光谱.实验在100 TW掺钛蓝宝石激光器上进行,飞秒激光与铜膜靶作用后,靶表面发光信号由空间分辨装置聚焦成像并引到CCD或OMA谱仪的狭缝上.测得的积分成像图案呈圆环状,光斑形成区域直径约为225 μm,在圆环边缘附近出现局部化明亮光信号,该现象表明,超热电子在传输的过程中存在成丝效应,其分布也不均匀.光谱在300～500 nm之间出现一系列非周期锐利尖峰,在400 nm(2ω0)附近出现的尖峰应归因于v×B加热机制产生的超热电子引起的相干渡越辐射(CTR).

氢气在多层球壳中扩散过程的模拟计算875-878

摘要：从Fick第二定律出发,推导了氢气在多层球壳中,扩散过程的浓度分布表达式,即氢气浓度与扩散时间和扩散距离的关系.每层中,在一定的扩散时间内,一定量的氢气的扩散浓度与扩散深度之间近似为抛物线关系,说明渗透物沿着聚合物链段膨胀的方向进行扩散.在同一位置,一定量氢气的浓度,随着时间的延长而增加,说明渗透物使聚合物链段发生膨胀,自由体积增大,扩散路径增多,扩散系数随着浓度的增加而增大.