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 2009年第12期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

高功率激光器喷雾冷却的实验研究1761-1766

摘要：以水为冷却介质，采用Spray公司的TG0．3机械雾化实心圆锥喷嘴，在体积通量为0．044，0．049和0．053m^3／（m^2·s）情况下，对刻有不同微结构槽道冷却面的无沸腾区换热性能进行实验研究。结果表明：刻有微结构的表面可明显增强换热效果；壁面刻有高为0．2mm的微结构槽道且壁面温度为52℃时，体积通量为0．044m^3／（m^2·s）则热流可达260W／cm^2，通量为0．053m^3／（m^2．s）则散热功率高达376W／cm^2，完全可以满足当前高功率激光器的散热需求。对于光滑面以及槽肋高为0．1和0．2mml的换热面，其换热能力随着体积通量的增加而增强；换热面高度为0．4mm时，通量对换热的影响变得较微弱。微结构槽道不仅增加了换热面积，还有利于液膜扩散，减小液膜厚度，增强换热。在三种不同的流量通量下，高度为0．2mm的微结构槽道换热性能最佳。

体布拉格光栅外腔实现激光二极管阵列同相模输出1767-1770

摘要：采用体布拉格光栅作为商用二极管激光阵列外腔，通过将每个单元发出的光反馈回相邻单元实现了外腔锁相。采用这种方法对发光单元宽度为100μm、周期为200μm，由49个单元构成的二极管阵列进行了外腔锁相实验，在远场获得了高光束质量、窄带宽的稳定输出。二极管激光阵列自由运转下功率为15w，经外腔锁相后输出功率为3．67W，对应光束远场发散角1．47mrad，光谱的峰值半宽由1．7nm压窄到0．17nm。

激光垂直推进飞行试验设计方法1771-1775

摘要：在激光单脉冲能量特性分析基础上，通过光船运动过程中的受力分析，提出了最小单脉冲能量、最小平均推力和最小冲量的设计方法，提出了光船垂直推进的运动方程以及光船速度和位移的计算方法，计算了空气阻力、摩擦阻力、光船质量等主要因素对飞行速度、平均推力等的影响。定量研究结果表明：空气阻力的影响可以忽略不计；摩擦阻力越大，飞行速度越小；光船质量越大，完成飞行任务所需的最小单脉冲能量越大。

强激光与粒子束杂志讯息

“第全国激光学术会议”在京召开1775-1775

摘要：2009年10月18～21日，第全国激光学术会议在北京隆重召开。本次会议由中国光学学会和电子学会主办，中国电子科技集团公司第十一研究所和固体激光技术部级重点实验室共同承办。大会共收报告论文350篇（录用249篇），涉及国家实验室及国家重点实验室、部级重点实验室、科研院所、大专院校、知名企业90多家单位，参会代表300余人。

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

吸气式激光推进中激光能量沉积过程的数值模拟1781-1785

摘要：结合辐射输运方程，在流体力学方程组的能量方程中加入包括空气吸收的激光能量以及高温气体向周围辐射损失的能量源项，转化为辐射流体力学方程组，建立了用于模拟吸气式激光推进中能量沉积过程的物理力学模型和计算方法。该辐射流体力学计算程序可以很好地模拟激光能量沉积过程中空气对激光能量的吸收、等离子体对激光的屏蔽作用以及激光维持的爆轰波的传播规律，计算得到激光能量的沉积效率约为57％，激光维持的爆轰波的传播速度与同等条件下的理论和实验结果吻合得较好。

基于小波变换的激光主动成像图像去噪方法1786-1790

摘要：针对激光主动成像图像的特点，提出了将小波变换和中值滤波相结合的图像去噪方法。在对小波分解后的水平、垂直和对角3个方向高频细节图像进行处理时，我们采用3种不同形状的模板进行均值滤波，为了保护图像的边缘和细节信息，采用边缘检测法来将高频中的边缘细节与噪声分开。实验结果表明：该方法在降低图像噪声的同时又较好地保留了图像的细节，去噪效果比较理想。

光在吸收介质中的传播速度对光腔衰荡测量精度的影响1791-1794

摘要：利用光腔衰荡法测量吸收系数时，光在吸收介质中的传播速度和空腔是不同的，这种区别导致测量精度在一定程度上受到影响。为了考察吸收系数的测量精度受光速变化的影响程度，进行了相关的分析和推导，并根据实验及部分文献提供的数据进行了数值计算，得到了忽略光速变化将导致测量结果偏小的结论，偏差值与腔镜反射率有关。当腔镜反射率达到99．99％时，就有必要考虑该因素的影响，除非实际测量中存在其它因素使测量精度远不能达到最高值。

激光雷达测量大气湍流廓线1795-1798

摘要：介绍了一种利用成像激光光斑测量大气湍流廓线的激光雷达原理。通过对分层大气湍流的光束波面变化的测量，获取各分层大气湍流的相干长度，据此利用平面波近似算法反演湍流强度廓线。通过搭建的大气湍流廓线激光雷达实验系统获得了湍流廓线的实验数据，并且与系留飞艇搭载的温度脉动仪在同时段固定高度进行了对比实验，验证了近似递推算法的可行性。最后对实验中出现的误差进行了讨论。

激光器阵列光谱合成的模拟研究1799-1802

摘要：将输出光谱包络合理近似为高斯型，以高斯算法为基础，利用计算机软件编写了激光器阵列光谱合成模拟软件，实现了对激光器阵列合成波长、半高宽以及光谱图形的模拟。结果表明：用软件进行光束合成的激光器阵列波长与实际测试的波长基本吻合，但存在一定误差。基于这种情况，对模拟结果和实测结果的误差部分进行分析实验，以验证误差分析的正确性，并将误差重新编写到软件。该模拟软件可以在激光器组装阵列之前对激光器单条进行筛选，找出符合组成阵列波长要求的最佳激光器单条，使得实际生产出的激光器阵列波长与阵列的设计波长基本一致。

部分相干部分偏振矢量双曲余弦-高斯光束通过双焦透镜的传输特性1803-1809

摘要：基于电磁束相干和偏振性的统一理论，推导出部分相干部分偏振矢量双曲余弦-高斯光束通过双焦透镜后交叉谱密度的解析式。部分相干部分偏振矢量高斯谢尔模型光束通过双焦透镜的传输和部分相干部分偏振矢量双曲余弦-高斯光束通过常规透镜的传输是2个特例。研究表明：聚焦矢量双曲余弦-高斯光束的光强、偏振度、光谱相干度和焦移与离心参数、相关长度、束腰宽度和透镜焦距等参数有关。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

二倍频晶体温升分布对输出光场分布的影响1810-1814

摘要：利用分步快速傅里叶变换和四阶龙格-库塔法，对具有一定温升分布的倍频晶体的二次谐波转换过程进行了研究。综合考虑了谐波转换过程中的离散、衍射、二阶、三阶非线性等效应，着重讨论了倍频晶体吸收光能后，晶体内温升分布对晶体内o光和e光的折射率分布的影响，定量分析了温度分布引起的相位失配量、输出光场分布、二次谐波转换效率随倍频晶体温度分布变化的规律。结果表明：在高功率倍频系统中，倍频晶体温升分布引起基频光、倍频光的相位失配，相位失配导致输出光场光强分布的变化以及谐波转换效率的降低。

酚改性MF气凝胶的制备及表征1815-1818

摘要：以三聚氰胺和甲醛为原料制备MF气凝胶，在凝胶化过程中加入酚类化合物对MF体系进行改性，获得相应的湿凝胶，湿凝胶经超临界干燥，制备出密度为最低可达50kg·m^-3的酚改性MF气凝胶。采用高分辨透射电镜、场发射扫描电镜、红外吸收光谱和热重分析表征了酚改性MF气凝胶的组成、结构以及热性能。结果表明：酚类的引入，MF气凝胶体系由堆积型结构变成链球状多孔纳米结构，同时在较低的温度下（〈300℃），体系的热稳定性有所提高。

Fe3O4／MgO（100）薄膜的激光分子束外延与磁电学性能1819-1823

摘要：采用激光分子束外延方法，以烧结a—Fe2O3为靶材，在MgO（100）基底上制备了Fe3O4薄膜。通过反射高能电子衍射原位观察了薄膜生长前后的表面结构，结果表明所生长的Fe3O4薄膜表面平整。经显微激光拉曼光谱和X光电子能谱分析证实所得薄膜表面成分为纯相Fe3O4。磁电学性能采用多功能物性系统测量，结果表明：当温度降至100K附近时，薄膜电阻率有较大增加，Verwey相转变的范围变宽而且不明显，说明反向晶粒边界的存在；在7160kA·m。的磁场下，室温磁电阻达到-6．9％，在80和150K温度下磁电阻分别达到-10．5％和-16．1％；薄膜的室温饱和磁化强度约为260kA·m^-1，其矫顽磁场约为202kA·m^-1。

Z箍缩靶用聚合物丝的弛豫特性1824-1828

摘要：聚苯乙烯（PS），聚乙烯（PE）及其的氘代物是z箍缩驱动惯性约束聚变（ICF）实验中的重要固体燃料容器材料，针对物理实验对其形状的特殊要求，利用高压毛细管流变仪及HAUL—OFF熔体拉伸测试单元进行熔融纺丝，制备出直径为30～100μm的聚合物丝样品。通过对PS，PE以及氘代聚苯乙烯（DPS）丝的力学弛豫性质研究发现：在相同的恒定应力下，实验用PS丝的蠕变量明显小于PE丝，PS丝表现出更好的尺寸稳定性；当定伸长为1％时，PS丝的松弛率明显小于PE丝；DPS丝的蠕变及应力松弛行为与PS丝具有相同的变化趋势。

不同工艺制备的高反射薄膜在真空与大气环境下的激光损伤特性1829-1832

摘要：建立了光学元件在真空环境下的激光损伤测量系统，采用电子束蒸发和离子辅助技术制备了HfO2／SiO2高反射薄膜。对不同工艺制备的薄膜在真空与大气环境下的1064nm波长的激光损伤阈值进行了测量，对薄膜的损伤形貌进行了观测。对薄膜的损伤特性研究分析结果表明：薄膜在真空环境中的损伤阈值相对大气环境中有明显下降，其1：1测试和R：1测试损伤阈值下降约30％；两种环境中的薄膜损伤特性也不同，真空环境中损伤阈值的下降可能与热传导的不同有关。

有限磁场中激光等离子体通道天线的传播特性1833-1838

摘要：提出了一种用于辐射高功率微波的各向异性磁化等离子体通道天线（AMPCA），阐述了该天线的具体实现方法，给出了其工作原理，建立了AMPCA的电磁模型。推导了广义柱坐标系下各向异性磁化等离子体中纵向场满足的波动方程，并给出了纵向场与横向场的关系，利用边界条件导出了AMPCA传播模式的特征方程，并在极限条件下，将结果与已有文献进行对比，验证了所推导结果的正确性和有效性。数值计算了AMPCA传播模式的色散曲线。

强激光与粒子束杂志高功率微波

用于宽带高功率微波辐射的双层贴片天线特性1839-1844

摘要：研究了用于宽带高功率微波辐射的双层贴片微带天线输入阻抗带宽和辐射特性，提出一种适合于高功率微波辐射的圆锥传输线馈电结构以减小传统馈电探针的引线感抗，使天线的功率容量提高到百MW级，同时作为同轴线到径向传输线的过渡变换，使反射系数降低近50％。通过数值计算分析了不同的介质基底厚度组合和贴片尺寸对天线带宽的影响，优化参数后的天线带宽达到了34．9％（电压驻波比小于3），带内平均增益高于6．5dB，最大增益8．3dB，主辐射方向上的远场辐射因子与馈入宽带脉冲幅度比值大于1．3。分析了天线的功率容量，模拟计算表明该天线可用于辐射幅值300kV的宽带高功率微波。

梯形波纹同轴慢波结构色散特性及其纵向谐振特性1845-1850

摘要：利用傅里叶级数展开，给出了一种求解梯形慢波结构表达式的方法。通过数值模拟，研究了级数展开次数对求解精度的影响。当级数为10阶时，线型拟合而成的结构与原结构吻合较好。利用此表达式数值求解了色散方程，得到两个最低阶模quasi-TEM模和A模。分析了为实现电子束与quasi-TEM模的-1次空间谐波相互作用慢波结构参数所需满足的条件，并指出利用此条件下纵向电场具有表面波的特点可实现横向模式选择。采用s参数理论研究有限长慢波结构的纵向谐振特性，提出在同轴慢波器件中加入同轴引出结构可减少所需慢波结构周期数，这不但使器件结构更为紧凑，还可避免纵模竞争从而提高器件效率、稳定产生微波频率。在此基础上设计了一种L波段同轴相对论返波振荡器，采用KARAT2．5维全电磁粒子模拟程序研究了器件内束-波作用的物理过程。模拟结果表明，该器件具有径向尺寸小、束-波作用效率高的特点。在电子束能量700keV、电子束流11．5kA的条件下，器件在频率1．6GHz处获得较高的微波输出，饱和后微波的平均功率达2．60GW，平均效率约为32．3％。