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09期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

光在随机增益介质中的放大1409-1412

摘要：结合环形腔理论。运用蒙特卡罗法模拟了光子在介质中的随机行走。研究了倍频Nd：YAG（脉宽6ns，频率20Hz）脉冲激光器作为泵浦光，在TiO2／若丹明B有机增益介质中，散射微粒的颗粒密度和泵浦光面积对随机激光器阈值强度的影响。模拟结果表明：随机激光阈值和光子在增益介质中的随机行走路程长度和光子通过边界返回增益区和非增益区的几率有关。随着泵浦光面积的增加，随机激光器阈值降低；增益介质中散射颗粒密度的增加降低了随机激光器的阈值。

高功率连续侧面泵浦1341．4nmNd：YAP激光器1413-1416

摘要：报道了一台线性偏振输出、波长为1341．4nm、采用激光二极管（LD）连续侧面泵浦的Nd：YAP激光器。通过分析Nd；YAP晶体的能级结构和跃迁特点，显示了Nd：YAP晶体作为1．3μm波段激光器的工作物质的优点。实验对比了不同透过率的输出耦合镜片的输出功率。最终以透过率为6．5％的输出耦合镜片，在555W的LD泵浦功率下获得了121W的平行于晶体C轴线性偏振（C偏振）的1341．4nm激光输出，光-光转化效率21．8％，斜率效率为41％；并且在C偏振激光失稳后成功获得了平行于a轴的线性偏振（a偏振）的1339．2nm激光。

片状热容激光器热效应有限元分析1417-1422

摘要：基于激光介质的非均匀内热源模型，利用有限元数值方法，模拟计算了热容模式下高功率激光二极管阵列（LDA）重复脉冲泵浦片状激光介质的瞬态温度分布和热应力分布及其波前畸变和应力双折射。结果表明：热容模式下，当增益介质不能够被全口径泵浦时，也会出现严重的热效应，介质的表面靠近边缘处会出现大的拉应力集中，介质表面的最大轴向位移和最大拉应力随泵浦光斑尺寸缩小而增大；而当全口径泵浦时，介质表面热形变大大减弱，较小的拉应力存在于介质内部，而且泵浦光斑和介质的几何形状对热分布有很大影响。结果还表明，介质片表面变形和热光效应是产生波前畸变的主要原因，而热应力双折射产生的附加相移与激光介质的切割方向有关，它对光束产生较犬的退偏作用，从而影响激光器的输出性能。理论模型得到了实验结果的验证。

非Kolmogorov大气湍流温度谱标度指数的测量与分析1423-1427

摘要：阐述了非Kolmogorov湍流谱理论以及湍流谱标度指数的测量与计算方法。在近地面多个地点对大气湍流温度起伏进行了多次的实验观测，结果表明：实际大气湍流温度谱标度指数多数不等于-5／3，并且通常在-2到-1之间变化。分析了湍流温度谱标度指数与湍流发展程度的相关性，利用小波分析方法展现了不同湍流强度下湍流温度脉动能量在各尺度之间的分配状态，发现湍流温度谱标度指数的绝对值在一定程度上随湍流强度的增加而增大。

掺镱双包层光纤放大器分布泵浦方式下的优化算法1428-1432

摘要：利用平均反转率迭代算法计算掺镱双包层光纤放大器分布泵浦方式下的稳态速率方程组，并采用遗传算法对分布泵浦功率的大小和每段光纤长度同时进行优化。评估函数中引入了每段光纤中最高温度的标准方差，以确保每段光纤中的最高工作温度是相同的。通过优化，7段泵浦的最高温度和标准方差分别为126．34℃和1．95℃，8段泵浦条件下的最高温度和标准方差分别为119．76℃和2．12℃。而未经优化的7段泵浦的最高温度和标准方差分别为147．12℃和21．37℃，8段泵浦条件下的最高温度和标准方差分别为139．95℃和20．83℃。计算结果表明：泵浦方式的优化降低了最高温度和标准方差，实现了光纤中温度分布的均匀性，并且通过增加泵浦段数可以进一步降低最高温度和平坦温度分布。

基于CMAC神经网络的能动磨盘智能控制实验研究1433-1437

摘要：针对能动磨盘面形控制系统的非线性和多变量特点，提出了基于CMAC神经网络的能动磨盘面形智能控制方法，以CMAC神经网络来映射磨盘面型和控制脉冲之间复杂的关系。为验证上述智能控制方法，搭建了由有效变形口径为420mm能动磨盘和60路微位移阵列传感器组成的3单元能动磨盘面形检测实验平台，在该实验平台上进行了多组实验，利用微位移阵列传感器分别检测出能动磨盘在1单元、2单元和3单元驱动器作用下实验面形相对于理论面形的偏差，其中峰谷值分别为0．99，2．34和2．68μm，均方根值分别为0．19，0．59和0．57μm，实验结果验证了能动磨盘CMAC神经网络智能控制的可行性。

高功率双包层光纤激光器受激拉曼散射和热效应的理论研究1438-1442

摘要：受激拉曼散射和热效应会限制光纤激光器功率的提高。利用高功率光纤激光器的速率方程和热传导方程，理论研究了双端泵浦和分布泵浦下双包层光纤激光器的受激拉曼散射和热效应，得到了光纤中的泵浦光、激光和斯托克斯光的功率分布，光纤激光器的输出特性以及光纤中的温度分布。分析表明，当泵浦功率增大到一定值时，光纤激光器中出现SRS，一部分激光功率会转移给斯托克斯光，影响激光功率进一步提高；与双端泵浦方式相比，分布泵浦下光纤激光器的斜率效率和最大输出功率相差不大，但是，光纤中的温度分布被有效地降低，因此，分布泵浦方式更为有效。

脉冲Nd：YAG激光熔覆修复塑料模具工艺参数的优化1443-1446

摘要：激光器的电压、电流、脉冲宽度、脉冲频率与激光的扫描速度、光斑直径等工艺参数直接影响着脉冲Nd：YAG激光熔覆质量。为了简化工艺调整过程，提出了重叠率的概念，并进行了理论推导，建立了重叠率与脉冲频率、激光扫描速度、激光光斑直径相互关系的方程式。利用预置法在低碳钢基体上熔覆Ni基合金粉末，获得了2组最佳工艺参数，即单脉冲能量、重叠率分别为6．7J，97．4％和21J，69．4％。研究表明：在单脉冲能量和重叠率一定的条件下，改变电流、脉宽、脉冲频率及熔覆速度不会影响熔覆质量。

LBO晶体和频产生589nm激光的数值模拟及实验研究1447-1450

摘要：基于非线性光学理论，分析了1064nm和1319nm和频产生589nm激光源的理论基础。针对LBO晶体的I类相位匹配条件及最佳晶体长度的选择进行了计算机数值模拟，给出了最佳晶体长度与总入射功率的关系曲线。当波矢量与光轴夹角为90°，波矢量方位角为3．39°时，计算出相应的有效和频系数为0．952×10^-12m／V。设计了一种简便高效的实验和频方案，二极管泵浦Nd：YAG激光器经腔镜镀膜及腔内可倾斜标准具调谐，分别输出了波长为1064nm和1319nm的准连续激光，然后通过脉冲同步调节，实现了589nm黄光输出，平均功率达到500mw，光束质量因子M^2约2．1，和频效率18％。

地基消光测量确定大气气溶胶模型1451-1456

摘要：分别取大陆型、海洋型、城市型和Junge谱分布气溶胶模型．用6S辐射传输算法计算出对应于太阳光度计测量时的各波段大气气溶胶光学厚度。将模式计算值与测量值进行比较，确定测量地区的大气气溶胶模型。将该方法用于2004年在北京地区测量的太阳光度计数据，结果显示该地区当日实际大气在几种气溶胶模型中较为符合城市型气溶胶模型。

孔径接收下大气闪烁频谱的理论和实验研究1457-1459

摘要：基于孔径接收下的对数振幅时间相关函数，推导了弱湍流起伏条件下大气闪烁频谱的表达式，分析了接收孔径对大气闪烁频谱的影响。通过完成水平大气传输实验，实际测量了孔径接收下的大气闪烁频谱。实验结果验证了理论计算。结果表明，孔径接收下的大气频谱分为低频段和高频段两部分，低频谱为常数，高频谱呈幂指数关系变化，且幂指数为-11／3；随着接收孔径增大，频谱在各频率点上的幅值逐渐减小，其形状保持不变。

大气湍流中空间光至单模光纤耦合的跟踪算法1460-1464

摘要：通过模拟湍流波前的振幅起伏及相位起伏，研究了采用CCD探测器的湍流波前倾斜校正系统的空间光到单模光纤耦合功率的衰落特性，对CCD图像的跟踪算法进行了研究。仿真结果表明，在接收孔径直径与Fried参数的比值较大时，采用质心跟踪算法的倾斜校正系统的性能很差，耦合光功率会产生严重衰落。提出了一种高斯模板匹配的倾斜校正跟踪算法，在湍流较强时，可以有效地降低耦合光功率的衰落深度．并且可以避免采用质心算法可能出现的大孔径接收性能低于小孔径的不利情况。

液体相位共轭技术在高重复频率双程放大器中的应用1465-1468

摘要：采用丙酮液体作为相位共轭镜改善光束质量，实验研究了高重复频率二极管泵浦Nd：YAG双程放大器中液体SBS相位共轭技术的应用。结果表明：采用光束扫描方式，较明显地减小了液体介质热效应。激光器在重复频率400Hz、注入能量40mJ时，反射率达到65％。激光器使用SBS相位共轭镜后光束质量由2．3倍衍射极限提高到1．3倍衍射极限，激光脉宽由23ns压缩到5ns。

Hartmann—Shack传感器组装误差分析1469-1474

摘要：分析了Hartmann-Shack传感器组装误差的种类，导出了旋转误差和倾斜误差的校正矩阵，在进行波前重构时乘以校正矩阵可以校正对应的组装误差。分析了两种由于组装误差导致的波前重构的相对误差的公式，并以含52个子孔径的圆形Hartmann-Shack传感器为例进行了数值模拟。研究结果表明：若不对两种组装误差进行校正，将会限制Hartmann-Shack传感器测量精度的进一步提高。为Hartmann-Shaek传感器的装配提供了理论依据。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

快Z箍缩钨丝阵内爆物理研究1475-1480

摘要：通过理论和实验研究了快Z箍缩电磁内爆动力学物理过程及其辐射特性，完成了1维和2维辐射磁流体动力学数值模拟程序。利用阳加速器、强光一号脉冲功率装置、S-300装置和Angara-5—1装置，开展了实验研究，发展了一系列观察Z箍缩等离子体辐射的诊断系统。研制了单层、双层钨丝阵及单层丝阵加聚氘乙烯芯等负载。重点研究了能量耦合和内爆动力学规律。

SBS新介质C4Cl6参数确定及性能研究1481-1485

摘要：从介质对光的吸收机理出发，研究了吸收系数较小的受激布里渊散射（SBS）新介质六氯-1，3-丁二烯（C4Cl6）。通过基本的物理参数，确定了入射光波长为1064nm时C4Cl6的SBS参数，其吸收系数约为0．003cm^-1，声子寿命约为0．25ns。增益系数约为4．9cm·GW^-1。分析了入射光波长与介质SBS参数的关系。布里渊频移与入射光波长成反比，声子寿命与入射光波长的平方成正比，增益系数一般与入射光波长无关。在单池SBS系统中，利用Nd：YAG调Q激光器研究了C4Cl6的SBS性能。实验结果表明：由于其吸收系数小，与具有相同增益系数的H2O比较。C4Cl6具有较高的能量反射率（饱和能量反射率大于55％）和较宽的SBS脉宽；由于其声子寿命短。与具有相同吸收系数的CS2比较。C4Cl6的SBS波形上升时间较短。吸收系数小和声子寿命短的特点，使C4Cl6适合作为放大池介质，这对优化SBS介质选取。提高SBS系统性能具有一定意义。

ZrO2薄膜的改性与抗激光损伤研究1486-1490

摘要：采用水热合成技术，制备了ZrO2胶体，用旋涂法镀制了单层ZrO2介质膜以及添加了有机粘合剂PVP的复合ZrO2-PVP薄膜。采用X射线衍射（XRD）、椭偏仪、红外分光光度计（FTIR）、原子力显微镜（AFM）等仪器对干凝胶及薄膜进行了性能测试和表征，并用输出波长为1．064μm、脉宽为10ns的电光调Q激光系统产生的强激光测试其激光损伤阈值。测得ZrO2和ZrO2-PVP薄膜在300℃热处理60min后的激光损伤阈值分别为24．5J／cm^2和37．8J／cm^2。研究表明：添加有机粘合剂后的复合薄膜具有平整的表面结构；有机粘合剂的添加有助于提高薄膜的折射率和激光损伤阈值，其中，ZrO2—PVP复合薄膜的折射率可高达1．75，激光损伤阈值达到37．8J／cm^2，比ZrO2单层膜的激光损伤阈值提高50％。

超声化学法制备纳米WO3掺杂聚苯乙烯及其表征1491-1494

摘要：为了满足惯性约束聚变和电磁内爆实验对靶材料的需求，以W（CO）5为原料，利用超声化学法在线制备纳米WO3掺杂聚苯乙烯。所得样品用TEM．XPS，FTIR和TG进行了表征。测试结果表明，钨元素主要以WO3的形态存在，WO3粒径分布为20-50nm，WO3微粒被聚苯乙烯完全包覆，掺杂后聚苯乙烯的热稳定性提高了70℃。在此基础上，对超声化学法的反应机理进行了探讨。研究表明：纳米WO3与聚苯乙烯分子链有一定的化学键结合，纳米WO3在聚苯乙烯基体中分布均匀。