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10期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

超低阈值Q调制,锁模Yb^3＋光纤环形腔激光器1585-1588

摘要：在一种掺镱（Yb^3＋）光纤锁模激光器中。谐振腔采用近“8”字形环形结构,并巧妙地引入半导体可饱和吸收镜（SESAM）,腔内引入起偏器和偏振控制器,利用非线性偏振旋转的被动锁模机理,结合SESAM慢可饱和吸收体的自启动作用,在极低的泵浦功率下,实现了稳定的调Q脉冲输出和锁模输出。当泵浦功率为18 mW时,调Q脉冲重复频率为16 kHz,脉冲宽度4μs,光谱宽度为2.34 nm。当泵浦功率为60 mW时,实现了激光器连续锁模,输出功率8 mW,重复频率20 MHz,光谱宽度3.54 nm,脉宽在ps和亚ps量级,而且在调整偏振控制器的角度时,观察到了波长的调谐现象,调谐范围为1 028～1 530 nm。

部分相干双曲余弦-高斯光束的传输特性和空间整形1589-1593

摘要：通过加入高斯项的空间相干度,引入部分相干双曲余弦-高斯（ChG）光束,推导出部分相干ChG光束通过近轴ABCD光学系统传输的解析表达式,并用以研究其传输特性和空间整形。结果表明,部分相干ChG光束的光强分布不能保持传输不变性,其光强分布不仅与传输距离和离心参数有关,而且还与空间相干参数有关。在传输距离固定时,适当改变部分相干ChG光束的离心参数和空间相干参数,可实现光束的空间整形。光束质量因子随空间相干性的增大和离心参数的减小而减小。高斯-谢尔模型光束和完全相干ChG光束可作为部分相干ChG光束的特例处理。

多芯光纤激光器中共相位模式功率的提高1594-1598

摘要：以七芯光纤激光器为例,提出一种提高多芯光纤激光器总输出光功率中共相位模式所占比例的方法,即把多芯光纤激光器作为种子光源,输出信号光再经过多芯光纤放大器进行放大。基于速率方程组对激光器和放大器中的模式竞争进行了数值分析。计算表明：激光器输出端与放大器输入端之间距离存在一个最佳值,以使得放大器输出信号中低阶模式功率占总输出功率的比例最低,可以下降到小于1%。研究表明：级联放大系统可以有效增强共相位模式同时抑制低阶模式,比传统的塔耳博特腔激光器具有更好的光束质量。

两种纤维增强复合材料与连续激光耦合规律1599-1602

摘要：利用双积分球-光电管系统,开展了不同厚度的芳纶纤维/环氧、碳纤维/环氧复合材料在不同强度（低于烧蚀阈值）的1.319μm连续激光辐照下的能量耦合规律研究。结果表明：芳纶纤维/环氧复合材料的反射率、能量耦合率随材料厚度增加而增大,透射率随材料厚度增加而减小;在材料厚度一定时,反射率、透射率随激光强度增加而增大,能量耦合率随激光强度增加而减小;体吸收系数随材料厚度的增加而减小,激光强度的变化对其没有影响。碳纤维/环氧复合材料的反射率随激光强度增加而增大,能量耦合率随激光强度的增加而减小,材料厚度对反射率和能量耦合率的影响不大。

上海深紫外自由电子激光的非线性谐波辐射研究1603-1607

摘要：自由电子激光中的非线性谐波辐射能达到较高的谐波功率,可以用来得到短波长辐射或者降低第4代先进光源对电子束团品质的严厉要求。基于3维自由电子激光软件,深入详细地研究了上海深紫外自由电子激光装置的非线性谐波辐射,并且提出了谐波辐射实验和测量建议。研究表明上海深紫外自由电子激光装置3次非线性谐波辐射的功率可以达到基波功率的2%水平。

三能级光纤激光器速率方程组的阈值解析解1608-1612

摘要：在考虑了泵浦损耗及激光损耗的情况下,解析求解了阈值泵浦下的三能级光纤激光器速率方程组,获得了泵浦功率阈值的显函数解析表达式,泵浦功率沿光纤变化的隐函数表达式,以及用功率变化表示的各个能级的粒子数密度随位置变化的显函数表达式。并利用这些表达式对光纤激光器的阈值特性进行了研究,研究表明：泵浦功率阈值随泵浦损耗系数增大而增大;激光上能级粒子数密度随归一化位置呈下降趋势,而下能级粒子数密度的变化与此相反;泵浦功率阈值越大（光纤长度越长）,净增益系数随归一位置下降就越快。所获得的结果适用于单包层和双包层光纤激光器。

多模光纤受激布里渊散射非相干组束的机理及理论模型1613-1618

摘要：基于布里渊散射耦合强度方程,分析了多模光纤受激布里渊散射非相干组束的机理,建立了其非相干组束的理论模型,并依据模型进行了理论计算。结果表明：在较长的多模光纤中,受激布里渊散射产生的Stokes光以LP01模传输;其非相干组束过程是混合光分解成线偏振光的逆过程;计算的组束功率与T.H.Russel等人的实验结果相一致。最后,分析了组束光强的分布,表明了组束光强对模场尺寸的依赖关系,证明提高组束光强的有效措施是减小组束光的模场半径。

非线性相移对Z-scan曲线对称性的影响1619-1622

摘要：基于由光束传输的ABCD矩阵得出的Z-scan透过率的解析结果,分析了Z-scan实验曲线随非线性相移的变化规律。发现随着相移的增加,折射非线性相移比吸收非线性相移对Z-scan曲线对称性的影响更大。对于具有强饱和吸收和弱自聚焦特性的非线性介质,其Z-scan曲线随非线性折射相移的变小将失去典型的类色散特点。对于1μm厚的ZnCdSe-ZnSe多量子阱,扫描光源采用532 nm的基模高斯光束,采用透过率表达式来拟合所得的实验数据,在吸收非线性相移为0.9与耦合因子为-10条件下,推算出三阶非线性吸收系数为2×10^-3cm/W,三阶非线性折射系数为8.0×10^-8cm^2/W,这与J.Ma等人的结果吻合。最后对曲线特征参数随非线性相移变化进行了数值计算,得到的曲线所对应的非线性相移与曲线谷位置的乘积近似为一常量,值为0.166。

正支共焦非稳腔的离焦像差特性1623-1626

摘要：正支共焦非稳腔在出光过程中易受环境扰动而造成腔长失调,易受热积累影响而使腔镜变形,从而使输出光束产生离焦像差和部分其它像差。为了实现对离焦像差的校正,针对不同的产生原因,提出了2种离焦像差特性分析方法：一为腔镜相对位置失调引起的离焦像差特性理论分析方法,它是另一种分析方法的基础;二为腔镜变形引起的等效腔长变化导致的离焦像差特性分析方法,它是实际激光器中的主要分析方法。得到了离焦像差与腔长的特性关系和离焦像差与腔镜变形量之间的特性关系。研究表明：腔长改变和腔镜变形对离焦像差的影响本质是一样的,都是改变了谐振腔的共焦点位置;腔长改变或腔镜矢高变化与离焦像差都成近似的线性关系。实验验证了离焦像差特性分析方法的有效性,最后指出离焦像差特性可作为激光器中离焦像差动态补偿的有效依据。

脉冲激光诱导光纤损伤的测试方法1627-1631

摘要：针对传能光纤的高峰值功率激光损伤过程,研究了光纤损伤测试方法。实验装置搭建中增加了定位孔,有利于激光注入光纤对准;分别采用刀口法和CCD法对入射光束不同截面处光斑大小进行了测量,两种方法的测量结果基本一致。参考GJB1487-92激光光学元件测试方法和ISO11245光学表面的激光诱导损伤阈值测试方法,采用N-ON-1损伤测试和有效光斑面积计算方法对芯径为400μm的石英包层阶跃折射率石英光纤进行了损伤阈值测试。实验发现：光纤损伤部位全部为入射端面,利用200倍显微镜观察光纤端面,出现明显永久性损伤点。最后采用统计学原理和线性拟合等方法得出测试光纤的端面零概率损伤阈值为3.85GW/cm^2。

室温下光纤耦合二极管泵浦Tm：YAP激光器1632-1634

摘要：为实现室温下小型化、高效率的1.9μm激光输出,采用793.5 nm激光二极管泵浦Tm：YAP晶体,晶体采用热电制冷及风冷的方式控制在18℃,采用1∶1的聚焦耦系统,获得功率为2.2 W、中心波长为1928 nm的激光输出,光光转换效率为31%,斜率效率达41%。对影响激光输出的耦合输出率、腔型、腔长、晶体工作温度等因素进行了实验分析,实验结果表明：输出功率的变化与温度基本成线性关系,当增加激光谐振腔长时,由于高阶模式损耗加大以及晶体热透镜效应的加重导致腔内损耗加大,输出功率和斜率效率都有所下降。

一种新的快速运动估计算法1635-1638

摘要：数字化战场的发展使得红外图像信息的传输量迅速增加,因此必须对图像信息进行压缩处理,运动估计是图像压缩的关键部分。针对运动矢量的分布特点,提出了一种新的运动估计搜索算法,该算法先按照菱形搜索模板进行粗搜索,产生当前步的搜索点,并计算出各点的SAD值,根据最小SAD值是否在菱形搜索模板中心点,确定下一步的搜索方式,直到最小SAD值对应的点为菱形中心点,然后以方形搜索模板搜索,则最小SAD值对应的点即为最佳匹配点,最后得出运动矢量。测试结果表明,本算法比FS算法每帧的搜索速度提高了近20倍,与DS算法相比,搜索速度亦可以提高近20%,有效地节省了搜索时间,且基本上保持了全搜索FSA的性能,适合实时应用的要求。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

薄铝埋点等离子体K线光谱半定量实验测量1639-1642

摘要：提出了一种薄埋点靶：直径为200μm、厚度为0.1μm的铝点埋在20μm厚的CH膜底衬中,表面再覆盖0.1μm厚的CH膜。在星光Ⅱ激光装置上利用束匀滑激光打该埋点靶,在靶前向采用胶片记录的晶体谱仪测量铝离子K线谱,获得了铝离子K线谱半定量实验结果。并开展了非平衡铝等离子体发射光谱的理论计算分析。研究结果表明：采用单一等离子体状态且不考虑自吸收效应模拟计算获得的理论谱与实验谱符合较好,通过激光打薄埋点靶能够产生均匀的用于研究离化动力学和原子结构计算理论的光性薄高温等离子体。

玻璃包覆铜丝快速凝固感应加热磁场数值模拟1643-1648

摘要：建立了玻璃包覆铜丝快速凝固感应加热电磁场计算模型,借助MATLAB软件描述了圆柱形导体内电磁场分布规律。研究了感应线圈直径、锥度和匝数等参数对感应线圈内磁场分布的影响。结果表明：随着感应线圈直径的增大,最大磁场强度降低;随着锥度的增大,线圈中最大磁场强度降低;随着感应线圈匝数增加,线圈中的最大磁场强度增加。扫描电镜和X射线衍射仪分析表明,实验制备的玻璃包覆铜丝的直径为18μm、铜丝的直径为3.3μm,玻璃包覆铜丝的表面质量及直径均匀性较好,铜以晶态形式存在,在[200]晶向具有明显的择优取向。

PLD方法制备的超硬非晶碳薄膜研究1649-1653

摘要：用脉冲激光沉积在不同条件下制备非晶碳超硬薄膜,研究了非晶碳超硬薄膜的表面形貌、结构、应力、硬度以及能谱等。原子力显微镜和扫描电镜图像显示,薄膜表面平整、致密且光滑,均方根粗糙度最大为0.877 nm。在高激光重复频率、高激光通量条件下,薄膜有很大的应力,致使膜层褶皱甚至破裂,小角X射线衍射表明薄膜为非晶态且最大残余应力达30 GPa以上,但300℃温度的原位退火可以有效降低残余应力;纳米压痕测试表明薄膜硬度大于20 GPa,弹性模量大于200 GPa;X射线光电子能谱表明薄膜中sp3的含量在39%～53%之间变化,并且与激光通量成正比。

受激旋转拉曼散射效应对基频光光束质量的影响1654-1658

摘要：采用瞬态受激旋转拉曼散射（SRRS）和空间相位扰动模型,定量分析了泵浦光强度和脉冲宽度对基频光在空气长程传输过程中产生的SRRS效应的阈值距离和转换效率的影响,讨论了泵浦光空间相位畸变对长程传输后的基频光光束质量的影响。研究结果表明：SRRS效应的阈值距离随着泵浦光强度和脉宽的增大而变短;空间相位畸变对斯托克斯光和泵浦光的光强分布存在一定影响,对斯托克斯光相位分布的影响比对泵浦光相位的影响大;SRRS效应的存在将导致基频光光束质量明显变差,对谐波转换效率产生明显影响。

ICF玻璃靶丸化学镀磁性Ni-P涂层的研究1659-1662

摘要：采用化学镀方法对ICF空心玻璃微球靶丸进行处理,使其表面均匀包覆一层磁性Ni-P合金镀层,从而使得ICF玻璃靶丸具有一定的磁性,可望用于进行磁悬浮ICF定位打靶实验研究。用X射线衍射仪、扫描电子显微镜和振动样品磁强计对涂层的组成、结构、形貌及磁性能进行了表征。结果表明：对ICF玻璃靶丸进行化学镀处理,其球形度、同心度和壁厚均匀性都与化学镀前未发生明显改变,其饱和磁化强度和矫顽力分别为3.883×10^-3A/g和1.046×10^-3T。

ICF靶用空心玻璃微球耐压性能测试1663-1666

摘要：利用自行研制的空心微球耐外压装置和充气装置,测试了目前激光惯性约束聚变实验打靶使用的空心玻璃微球耐内压能力和耐外压能力。空心玻璃微球采用液滴法制备,直径为180～250μm、壁厚为0.8～4.0μm。理论计算表明,当微球纵横比超过90时,耐外压能力与球壳材料的杨氏模量有关,由此测量得到的空心玻璃微球杨氏模量为55～75 GPa。玻璃微球的耐内压能力主要与球壳材料的抗拉强度有关,实验测量得到的玻璃微球抗拉强度为90～140 MPa。