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 2007年第04期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

大功率半导体激光器线阵列电流扩展的研究529-532

摘要：利用金属有机物气相淀积生长了980 nm GaAs/AlGaAs分别限制应变单量子阱激光器物质,通过常规工艺制成国际标准的1cm半导体激光器线阵列。隔离槽的深度与电流扩展有着密切的关系,对出光功率等重要参数有着较大的影响。通过隔离槽变深度实验,发现在不超过有源层的前提下,输出功率和斜率效率与隔离槽深度均成正比,阈值电流与隔离槽深度成反比,隔离槽深度过深即超过有源层会导致激光器线阵列的主要参数下降,从而最佳腐蚀深度应不超过有源层,本实验为1.993μm。

喷管、光腔及压力恢复系统一体化设计533-537

摘要：对氧碘化学激光（COIL）系统的喷管和扩压器进行了3维数值模拟,对比分析了几种喷管和扩压器的设计方案,计算了从光腔入口到扩压器出口的气动力学过程。光腔内主副气流借助翼片辅助方法实现充分混合,翼片长0.77cm,宽0.254cm,满足气流混合要求。扩压器是1/4结构,即计算区域为入口截面高30mm、宽60mm的长方型,之后等截面延续500mm,然后宽度仍然不变,高度以4°角扩张,延续700mm,最终的出口截面高度为79mm。采用空气入射,入口处（光腔出口）马赫数3.2,静压1232Pa,温度110K;计算得到出口处总压13300 Pa,总温300K。结果表明：出口静压超出入口静压近10倍,该扩压器很好地起到了压力恢复的作用,而总压下降到1/4.5左右（从60648Pa到13300 Pa）,从而能够减轻后续的引射器的工作压力。利用高光腔压力设计可以减少一级引射器,达到整个系统小型化设计的目的。

利用闪烁和漂移效应测量大气折射率结构常数的对比分析538-542

摘要：在近海面大气边界层中进行了1km路径的水平光传输实验,结果表明：利用闪烁和漂移效应推导的大气折射率结构常数之间存在着较大的差异。定量的理论分析揭示了两者不一致的原因在于：闪烁效应主要对路径中部的小尺度湍涡敏感,漂移效应则对发射端附近的大尺度湍涡敏感;随着内尺度变大,漂移效应测量的折射率结构常数将大于闪烁效应测量的折射率结构常数,当内尺度达到20mm时,前者的测量结果是后者的3倍;当外尺度变小时,漂移效应的测量结果小于闪烁效应的测量结果,当外尺度仅为1m时,前者的测量结果为后者的1/2;大气折射率3维功率谱的幂律的变化对测量结果的影响非常大,当幂律大于-11/3时,闪烁效应测量的折射率结构常数大于漂移效应测量的折射率结构常数,最大差异接近于25倍,当幂律小于-11/3时,漂移效应的测量结果大于闪烁效应的测量结果,两者的差异甚至可达两个量级。

多点侧面泵浦双包层光纤激光器的对称夹层结构543-547

摘要：利用基于亚波长衍射光栅理论的介质-金属-介质的对称夹层结构,对掺杂的双包层光纤进行多点泵浦,根据严格的电磁场衍射理论和光栅方程,分析了多点泵浦时,这种耦合结构的泵浦光泄露的问题,证明了多点泵浦时泵浦光的泄露率仅为15.52%,而对信号光则不存在泄露。这种对称夹层结构可以用于多个大功率激光二极管阵列的多点侧面泵浦双包层掺杂光纤中,以制作各种大功率（数kW级）稀土光纤激光器,其最大耦合效率可以达到80%以上。

高平均功率电光开关晶体热畸变分析548-552

摘要：深入分析了方板构型的电光开关晶体在高功率载荷条件下的热畸变行为,讨论了光强分布对热效应的影响。以KDP晶体为例,分别计算了激光束光强为高斯分布和均匀分布时晶体的温升、相应的热应力分布、波前畸变以及热退偏。结果表明,光强的分布形式对波前畸变和热退偏的影响是不同的。相对于光强均匀分布的激光束,高斯光束减缓了光斑边沿处的温度梯度,产生的热应力较小,因此可以减弱热退偏效应;另一方面,在光束口径范围内,高斯光束产生了附加的温度分布非均匀性,因而波前畸变会大一些。

基于PVDF传感器的单脉冲激光推力加载过程研究553-557

摘要：利用高频响应材料PVDF作为敏感元件,建立了一套单脉冲瞬态推力测试系统,并用φ37mm分离式Hopkinson压杆装置对该测试系统进行动态标定。标定结果显示,在0-150MPa范围内,PVDF传感器（5mm×5mm）的压电特性呈线性,动态压电系数经线性拟合后为20pC/N。用所建推力测试系统获得了单脉冲激光作用下,旋转抛物形激光推力器的推力加载曲线,并对该曲线形成多个峰值的原因进行了分析。实验结果表明,该系统可以捕获激光推力器脉冲推力加载特征。

1.444μm Nd：YAG激光器的实验研究558-560

摘要：在理论分析的基础上设计了直腔结构1.444μm Nd：YAG激光器,并进行了实验研究。获得了1.444μm激光输出,当泵浦能量为55 J时,其最高静态激光输出310 mJ。电-光转换效率为0.56%,斜效率为0.81%。并实现了1.444μm调Q输出,脉冲输出能量18 mJ,脉宽150 ns。

正交子空间投影法用于下垫面分类的卫星优化通道选择561-565

摘要：在研究正交子空间投影算法基础上,将此算法用于卫星影像下垫面分类的优化通道选择。通过分析目标谱分布,并运用MODTRAN模拟计算背景程辐射和整层大气透过率,得到对应不同目标的权函数。根据权函数谱分布以及最佳指数函数（OIF）并结合卫星通道用途,最终得到用于下垫面分类的卫星优化通道选择结果。通过对选择的通道进行合成,发现此算法用于下垫面分类具有较好的效果。

一种基于Mumford-Shah模型的红外图像边缘检测方法566-570

摘要：Chan-Vese模型是一种优秀的简化Mumford-Shah模型。然而Chan-Vese模型是以两个同质区域为基础建立的,这并不符合红外图像的特点,导致直接应用该模型处理红外图像时可能失败。针对这一问题,提出了一种适用于红外图像边缘检测的改进Mumford-Shah模型,并对该模型中目标边缘的保持、停止准则的建立及算法速度的提高作了详细讨论。实验表明,改进Mumford-Shah模型能够克服Chan-Vese模型在对红外图像边缘检测时不能跨越过渡区域的缺点,有效地检测出目标边缘。

泵浦光波形和脉宽对飞秒激光对比度的影响571-576

摘要：采用宽带数值模型,应用四阶龙格-库塔数值算法对三波耦合方程进行数值分析,研究了泵浦光的波形和脉宽在提高光参量啁啾脉冲放大系统输出飞秒激光对比度的作用。结果表明：在泵浦光脉宽较小的条件下,采用平滑的泵浦光波形更有利于提高飞秒激光对比度;在泵浦光脉宽较宽时,飞秒激光对比度得到很好地提高,而对泵浦光波形不敏感;但继续提高泵浦光脉宽并不能进一步改善飞秒激光对比度,而系统的转换效率却显著降低。

双包层光纤激光器最大输出功率的估算577-580

摘要：通过热传导方程和边界条件得到高功率双包层光纤激光器温度分布的简化解析解,利用AN-SYS模拟验证了简化的合理性,并以双包层的掺镱光纤激光器为例,把外包层的临界温度设定为80℃,计算了光纤激光器在自然对流、风扇制冷和水制冷条件下最大输出功率。计算结果表明：自然对流的情况下,对流传热系数为10 W·m^-2·K^-1时,光纤激光器的最大输出功率为105 W;风扇制冷的情况下,对流传热系数为80W·m^-2·K^-1时,光纤激光器的最大输出功率820 W;要达到kW以上功率输出,必须对光纤进行主动水冷。

微通道-微槽群中间换热器特性实验研究581-584

摘要：对用于固体激光介质冷却的组合式中间换热器的流动与传热特性进行了实验研究。实验研究结果表明：努塞尔数随雷诺数的增加而增加,总热阻随微通道侧蒸馏水流量的增加而减小,总换热量随微通道侧蒸馏水流量的增加而增加,且换热器的传热系数可以达到1.5×10^4W/（m^2·K）,总热阻小于0.3K/W,能较好地解决当前固体激光介质冷却系统中间换热器所存在的问题。

等离子体屏蔽和稀疏波对冲量耦合系数的影响585-588

摘要：利用脉冲Nd：YAG激光作用在铝、铜靶上,研究了不同入射激光能量下冲量耦合系数和离焦量之间的关系,以及不同功率密度情况下冲量耦合系数和光斑直径的关系。实验表明铝靶在入射激光脉冲能量由75.8mJ增加到382.3mJ时,冲量耦合系数峰值对应的最佳离焦量由-10mm处远离焦点向透镜方向移到-18mm,而对应的激光功率密度仅由2.0×10^9W/cm^2增加到3.9×10^9W/cm^2;铜靶实验规律和铝靶类似。等离子体屏蔽的吸收作用导致了冲量耦合系数达到最大值后迅速降低。铝靶在入射激光功率密度由0.7×109W/cm2增大到1.0×10^10W/cm^2时,冲量耦合系数随光斑直径增大而增大,对应变化斜率由5.2×10^-5N·s/（mm·J）增大到49.2×10^-5N·s/（mm·J）,表明了稀疏波对冲量耦合系数的削弱作用随入射激光功率密度增加而增加,随光斑直径增大而减小。

固体棒状热容激光器的热分析589-592

摘要：计算出固体棒状热容激光器在不同散热边界条件下的温度分布和随时间的演变,与实验测量的结果进行了对比。计算结果表明：激光器工作在热容模式时,不同散热边界条件下激光介质内的温度分布在激光发射期间区别不大,激光发射期间,激光介质内的温度分布主要取决于泵浦光的吸收。但是散热过程中的不同散热边界条件下温度分布演化大不相同,此时的温度分布主要取决于散热边界条件。

波前解卷积方法中的高频噪声抑制593-597

摘要：介绍了一种波前解卷积中噪声抑制规整化的新方法,并将此方法应用于室内模拟点源实验中。该方法通过在图像复原算法中增加针对图像高频部分的限制条件来抑制高频噪声,以达到对图像复原问题病态特性的规整化。实验结果表明：该规整化方法可以有效地抑制解卷积过程中高频噪声的影响,恢复出达到理论衍射极限分辨率的图像。对于噪声水平较高的降质图像,通过这种解卷积方法可以有效地提高信噪比。同维纳逆滤波方法相比,该方法可以在有效抑制导致病态的高频噪声的基础上充分保持图像的低频;与基于贝叶斯估计的近视解卷积算法相比,该方法不需要知道噪声水平或噪声类型等先验知识,只是从噪声本质出发,通过抑制降质图像高频部分,有效地解决了病态特性问题。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

飞秒激光-等离子体相互作用中快电子能量分布598-602

摘要：采用不同量程的电子谱仪与LiF热释光探测器相配合,测量了飞秒激光-等离子体相互作用中产生的快电子能量分布。结果显示快电子能量分布的一致性和多个重要特征与国外同类实验和计算机模拟结果相似。快电子能谱在低能处产生凹陷是由于冷电子的回流产生的;几种加速机制共同作用是能谱在100-350keV范围内出现平台的原因;快电子的有效温度较好地满足共振吸收的温度定标律是由于反射激光加速与共振吸收机制均是通过朗道阻尼或波破对电子进行加速的。

SiO2内保护层对LiB3O5晶体倍频增透膜损伤阈值的影响603-606

摘要：利用离子辅助电子束沉积方法在LiB3O5基底上镀制了不加SiO2内保护层和加SiO2内保护层的倍频增透膜,测量了两类薄膜在波长1064 nm多脉冲辐照下的激光损伤阈值,获得了两种不同的损伤形貌,并对损伤原因作了初步探讨。实验结果表明：保护层的加入把由基底膜层界面缺陷吸收所决定的阈值改变到由HfO2膜层内缺陷吸收所决定的阈值,显著提高了倍频增透膜的抗激光损伤能力。

氩和氪气体团簇靶的制备及特性研究607-610

摘要：采用瑞利散射法和Mach-Zehnder（M-Z）干涉法分别测量氩、氪团簇的尺寸和密度,讨论了影响团簇尺寸和密度的因素,并比较氩团簇和氪团簇特性的异同点。通过改变诊断光和喷嘴阀门的相对延迟时间,获得了团簇尺寸和密度随时间的变化情况,发现氩、氪团簇的尺寸和密度均在3-25ms达到最大值;在气体背景压强1.2-6.0MPa下,测量了喷嘴轴线上的密度分布,发现离喷嘴喉部越远,气体密度越低,并且气体密度随压强呈线性上升。