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 2006年第08期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

星地激光链路中光束发散角与跟瞄误差的最佳比值1233-1238

摘要：实际星地光通信系统的发射光束为高斯型的情况下，跟瞄误差和大气闪烁是星地激光链路中的主要信道噪声源。在结合两者对系统性能影响的前提下．对星地激光通信链路进行了理论分析和模型建立。基于该模型对星地激光链路中光束发散角与跟瞄误差之比的优化选择问题进行了研究。结果表明：对于上行链路，在不同误码率需求下都存在一个光束发散角与跟瞄误差的最佳比值，使得上行链路余量最大；对于下行链路，在不同误码率要求下均存在一个光束发散角与跟瞄误差的最佳比值，使得下行发射光功率的需求最小。利用最优化方法和最小二乘法拟合，得到星地激光链路中光束发散角与跟瞄误差的最佳比值和系统误码率的经验公式。

基于高储能密度电容退化数据的可靠性评估1239-1244

摘要：根据强激光能源模块高储能密度电容器在工作过程中，受到连续冲击而使退化失效具有累积效应的特点，提出了利用产品运行过程中性能参数退化的信息，用复合Poisson过程对退化轨道建模并进行可靠性评估的方法。给出了模型参数的矩估计和电容器的平均退化量、可靠度、平均寿命等可靠性指标评估的Bootstrap仿真过程。并通过实例说明了该评估方法在工程中的应用。基于电容退化信息的可靠性评估方法，可以在极少甚至没有寿命数据的情况下给出客观可信的评估结果，在理论和应用上都具有重要的价值。

高峰值光场的定点产生1245-1248

摘要：用有限差分方法联立求解Maxwell—Bloch方程时．发现2π光脉冲通过1维共振介质时的两个现象：当共振介质的偶极矩较大或共振粒子数密度较大时，2“脉冲波形会发生分裂，不再以孤子形式传播；峰面积符号相同、脉宽不同的两个2“脉冲传播时，脉宽小的脉冲将赶上脉宽大的脉冲，赶超过程中光电场大小的变化不明显，而峰面积符号相反、脉宽不同的脉冲在赶超过程中会引起光场的叠加而形成光电场峰值高、脉宽小的脉冲，因而可以通过控制两脉冲的相对脉宽或相对距离．在介质的指定位置产生高峰值的光场。

基于优化探测窗口的光斑质心探测方法1249-1252

摘要：哈特曼-夏克波前传感器进行波前探测时，用子孔径光斑强度的一阶矩来计算光斑质心位置．子孔径窗口作为探测窗口，但探测时子孔径窗口内噪声对一阶矩有很大的影响，会使质心探测精度产生很大的误差。因此在计算质心位置时探测窗口的选取对探测精度有重要影响．必须选取合适的探测窗口来提高光斑质心探测精度。为此，在传统算法的基础上提出优化探测窗口的方法来提高质心探测精度，仿真和实验结果表明新方法提高了质心探测的精度，未经处理的高噪声恢复波前的波前残差峰谷值是2．851 4λ，均方根值是0．606 3λ，优化探测窗口后波前残差的峰谷值是1．636 2λ，均方根值是0．367 1λ，重构误差减小了40％。证明了算法的可行性和稳定性。

星地下行孔径接收闪烁频谱的理论研究1253-1256

摘要：基于孔径接收的对数振幅时间相关函数，结合星地激光下行链路的实际情况，推导了适用于星地下行孔径接收的闪烁频谱表达式。进而分析了孔径尺度和湍流外尺度对闪烁频谱的影响。结果表明，下行孔径接收闪烁频谱分为低频段和高频段两个区间，低频段为常数，高频段呈幂指数规律变化，且幂律的绝对值为11／3。当接收孔径增加时，频谱的幅值和宽度逐渐减小，其形状保持不变。随着等效湍流外尺度的增加，低频谱的幅值逐渐增大，高频谱保持不变。

电激励连续波HF／DF选线化学激光器光轴的选择1257-1260

摘要：在一单放电管电激励连续波HF／DF化学激光器平台上，利用一级振荡、一级输出的光栅选线色散腔结构，分别在H2喷注孔平面下游0．5mm和2．0mm两个位置处测试了此激光器的选线性能。谱线指认的结果证实，即使在mm级的流场方向增益长度范围内，选线激光器要获得宽的谱线覆盖范围并优化各支谱线的功率谱分布，光轴到氢气喷注孔平面的距离是一个重要的调节参量，随着此距离的增大，高振动态之间的跃迁越来越弱，而低振动态之间的跃迁则越来越强。

磷锗锌光学参量振荡器技术研究1261-1264

摘要：报道了一台高重复频率2μm光学参量振荡器泵浦的磷锗锌光学参量振荡器。磷锗锌晶体（ZnGeP2，简称ZGP）采用Ⅰ类相位匹配方式，切割角度θ为55°，φ为0°．尺寸5．5mm×6mm×18mm，在4．0kHz重复频率下。当注入5．2W的2μm圆偏振光时．获得310mW中红外输出，p偏振态2μm到3～5μm光-光转换效率12％。通过调节晶体的角度，实验获得ZGP光学参量振荡器的波长调谐曲线。在误差范围内与理论变化规律相符。

微加工薄膜变形镜本征模分析1265-1270

摘要：介绍了变形镜本征模的构造过程及其特点，分析了从荷兰OKO公司购买的37单元微加工薄膜变形镜的本征模，并用前65阶Zernike多项式分析微加工薄膜变形镜的37阶本征模的特性。搭建了以微加工薄膜变形镜作为波前校正器、变形镜本征模为波前复原控制算法以及高分辨率Shack—Hartmann波前传感器为波前探测器的自适应光学实验系统。实验结果表明：变形镜本征模可以实现模式筛选．也可作为自适应光学系统的波前复原算法。

部分相干电磁光束在湍流介质中传输的偏振变化1271-1276

摘要：从推广的惠更斯-菲涅尔原理出发，推导出了部分相干电磁光束的偏振态在湍流介质中传输的表达式。并以电磁高斯-谢尔模型（EGSM）光束为例，研究了湍流对电磁高斯-谢尔模型光束偏振态的影响。研究结果表明，对于轴上点，湍流介质的折射率结构常数越大，偏振度趋于最大值的速度越快，达到的最大值越小；光斑越大，偏振度达到最大值的位置离光源越远，在光斑增大的过程中，偏振度所达到的极大值会先增大后减小，最后保持与光源相同的偏振度不变。对于轴外点，一个固定的z，光的偏振度随着离轴距离的增大而逐渐下降．并最终等于零。折射率结构常数越大，偏振度随离轴距离的增大而下降得越缓慢；光斑越大，偏振度随离轴距离的增大下降得越快。

超高速摄影中三面体铝合金转镜的空间结构强度数值分析1277-1281

摘要：给出了3维弹性力学空间问题基本方程和有限元结构强度分析原理，分析了三面体铝合金转镜空间结构强度的力学特征，建立了有限元模型，分析了其在轴孔与轴的3种配合关系下的应力分布。结果表明轴孔严重削弱了镜体强度，而配合方式对转镜强度基本无影响。提出了减小转镜内部应力的无轴孔三面体铝合金转镜结构，在该结构下转镜强度提高了1．9倍，极限转速为原结构的1．7倍，适合于分幅式摄影系统。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

晶体级联方式的宽带三倍频方案分析1282-1286

摘要：讨论了入射基频光频谱宽度、两块和频晶体失谐角对KDP晶体Ⅰ／Ⅱ／Ⅱ类角度失谐级联方式的三倍频光功率谱分布的影响，分析了影响三倍频效率的因素。研究结果表明．第二块和频晶体得到的三倍频光的功率谱分布与基频光功率谱分布及失谐角有关．三倍频光频谱宽度近似为基频光的3倍．采用该方案的三倍频可有效抑制由于基频光时间相位调制导致的三倍频光强随时间分布的不均匀，并能有效提高大带宽条件下的三倍频转换效率。同时，采用该方案的三倍频．对级联的两块和频晶体厚度及失谐角调整精度要求不高，在实验上有很大的可操作性。

惯性约束聚变实验用玻璃微球堵口特种胶研究1287-1291

摘要：通过对不同固化和热处理过程后的胶粘剂的剪切强度、表面形貌特征、热性能的研究．分析了增韧剂和偶联剂对环氧有机硅胶粘剂性能的影响。研究表明：随着增韧剂含量的增加．胶粘剂热分解温度下降；增韧剂质量分数为25％时，有机硅与环氧树脂相容性较好．制备的胶粘剂综合性能较好；硅烷偶联剂能改善胶层与金属界面的胶接强度，提高环氧有机硅胶粘剂的拉伸剪切强度。显微组织观察分析表明，环氧有机硅胶粘剂中环氧树脂分子链与有机硅高分子链处于一定微相分离状态。

应用于ICF等离子体诊断系统的长焦深光学元件设计1292-1296

摘要：针对惯性约束聚变激光等离子体诊断系统的特殊需求．提出采用对数型轴锥镜来实现长焦深功能，并采用超高斯边缘匀滑、中心切趾及选择合适的器件参数等方法优化了长焦深器件的性能。模拟实验证明，为了得到满足要求的长焦深、小焦斑、小旁瓣和均匀的轴上及横向光场分布的聚焦光束，对数型轴锥镜的焦深应为3～5mm；元件中心须采用切趾，而且切趾半径应为15～60mm；元件边缘宜采用5阶超高斯匀滑。设计出焦深长达3mm、轴上光强均匀、旁瓣峰值小于中心强度的2％且横向光斑较均匀的长焦深器件，可以满足激光等离子体诊断的要求，并用菲涅耳衍射积分对该元件光场的模拟实验验证了该方法的可行性。

直接驱动球内爆点火的数值模拟1297-1301

摘要：实现中心点火的基本条件是在内爆中心形成面密度0．3g／cm^2．温度10keV的点火热斑。减速阶段流体不稳定性的增长．会破坏对称压缩，减小热斑体积，直接破坏点火热斑的形成，对点火构成威胁。在原有LARED-S程序的基础上，加入热核反应和α粒子加热过程程序模块，对直接驱动ICF球内爆过程进行数值模拟研究．1维模拟结果与NIF直接驱动点火靶的设计基本相符，显示α粒子加热对边缘点火起重要作用；2维模拟表明减速阶段流体不稳定性对点火有重要影响。

溶胶-凝胶工艺制备SiO2薄膜的结构控制和稳定性研究1302-1306

摘要：采用溶胶-凝胶工艺在酸性、碱性和碱／酸两步催化条件下制备纳米多孔结构的SiOz薄膜。使用透射电子显微镜（TEM）、激光粒子分析仪测试了溶胶的微观结构和颗粒分布；使用反射式扫描椭偏仪、扫描电子显微镜（SEM）、原子力显微镜（AFM）测试了薄膜的光学性能和微观形貌。结果表明：通过改变溶胶-凝胶过程中的催化条件可控制薄膜微观结构和光学性能。溶胶在长期存贮期间符合镀膜的稳定性要求。

改性SiO2气凝胶制备及其在ICF实验中的应用1307-1310

摘要：以正硅酸乙酯（TEOS）为前驱体，采用酸碱两步催化法制备了SiO2醇凝胶。醇凝胶分别经过TEOS母液、甲基三乙氧基硅烷（MTEOS）处理后，以六甲基二硅胺烷（HMDSA）为疏水改性试剂，制备了改性SiO2醇凝胶．醇凝胶经溶剂交换后以CO2作为干燥介质．采用超临界干燥法制备了密度在30～100mg／cm^2的SiO2气凝胶。用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）对疏水性SiO2气凝胶进行了研究。研究结果表明．经过改性的气凝胶在潮湿环境中具有极好的尺寸稳定性和疏水性。采用精密车床加工得到了满足惯性约束聚变（ICF）物理试验要求的微柱。

KDP晶体中点缺陷Na取代K的电子结构研究1311-1314

摘要：对磷酸二氢钾（KDP）晶体中Na取代K点缺陷的几何结构及电子结构进行了第一性研究。计算的形成能约为0．46eV，因此在KDP晶体中此类缺陷比较容易形成。Na取代K以后没有在带隙中形成缺陷态，但在价带中引入两个占据态。它们分别位于费米面以下49eV和21．5eV处，这两个占据态分别由Na原子的S和P轨道形成。相对于K来说，由于它们位于价带深处．具有很低的能量，因此Na在KDP中比K稳定。Na在KDP晶体中与周围氧原子的重叠布居仅为0．09，故它不与主体原子发生共价作用，仅以静电库仑力影响周围原子，此缺陷周围晶格仅发生微小畸变。

强激光与粒子束杂志高功率微波

粒子模拟软件吸收边界的研究1315-1318

摘要：实现了时域有限差分法的Gedney完全匹配层吸收边界条件，并进行了数值验证和参数优化。从结果可以看出其有较低的反射，性能优良；对吸收媒质厚度和电导率分布阶数的参数优化结果与Gedney经验值基本一致。将此吸收边界模块加入到国产粒子模拟软件CHIPIC中，同美国商业粒子模拟软件MAGIC相比有更好的吸收效果。通过对2维极坐标下磁控管的模拟．证明了此吸收边界具有实际应用价值。