高重复频率脉冲功率技术及其应用：（2）电路学方法与电磁学原理
摘要：以电磁学的基础概念为出发点，系统性地阐述了脉冲功率产生过程的基本原理。采用统一的理论模型，描述了电磁能量的储存、传输和释放过程的物理规律。从特征阻抗的角度论述了储能器件、传输器件及开关等脉冲功率系统核心元素之间的区别与联系。在此基础上，解说了几种典型脉冲功率发生器的电路方法及其工作原理，它们包括脉冲形成线法、脉冲压缩法和场通量压缩法。钽铌酸钾晶体二次电光效应的应用研究进展
摘要：钽铌酸钾晶体（KTN）是目前已知的具有最大二次电光系数的晶体，利用其电光效应可改变光的相位、强度和传播方向，可广泛应用于光通讯、屏幕显示和生物医疗等领域。讨论了晶体组分、温度、缺陷和生长条纹对KTN晶体二次电光系数的影响；介绍了近几年国际上报道的几种基于KTN晶体二次电光效应的器件电光调制器、光开关、光束扫描器、变焦透镜和光谱仪，阐述了它们的的基本原理、研究现状和应用前景；对国内外KTN晶体电光器件研究的发展趋势进行了展望。环形HYLTE喷管耦合段及光腔区流场的数值模拟
摘要：参考传热学相关理论，估算燃烧室的传热损耗分数及相应的平衡温度，确定了主喷管的人口参数设置。在此基础上，对环形HYLTE喷管的耦合段及光腔区流场进行3维的数值模拟，给出了F原子质量分数、静温、静压的空间分布，得到了光腔区各支谱线的小信号增益系数变化曲线。将计算结果与实验结果进行比对，光谱测量结果及移动光轴实验证实了计算模型的合理性。cm级空间碎片的激光清除过程分析
摘要：为了研究高能激光对tin级空间碎片的清除过程，通过分析空间碎片在激光作用下的变轨过程，建立了物理模型；数值模拟了空间碎片在激光作用下烧蚀反喷进入大气层烧毁的过程。结果表明：空间碎片运行速度与速度增量之间的夹角大于90°，才能满足进入大气层烧毁的条件；cm级空间碎片的清除，需要10^5w以上的高功率激光器。短脉冲激光对硅基探测器的热作用模型选择
摘要：从傅里叶模型和非傅里叶模型的基本方程出发，通过有限差分方法对方程进行数值求解。分别分析了10，1．0，0．1，0．01ns这4种脉宽的脉冲激光作用于硅材料时两种传热模型温度曲线的相对变化；讨论了热弛豫时间对非傅里叶模型数值结果的影响。结果表明：脉宽小于或等于100ps的激光作用于硅材料时，表层温度上升缓慢，会发生载流子效应，非傅里叶模型可以合理地反映这种现象；对于一般材料，载流子效应发生的条件是脉宽小于或等于材料热弛豫时间，此时应当用非傅里叶模型描述加热过程。基于内置电光晶体F-P标准具的扫描滤波方法。
摘要：基于内置电光晶体的F-P标准具，利用F-P多光束干涉原理和晶体的线性电光效应，提出了一种能有效提高啁啾脉冲信噪比的扫描滤波方法。给出了电光晶体加载电压的时变函数表达式，分析了影响信噪比提升效果的主要因素，并重点讨论了电光晶体的电压控制参数对信噪比提升效果和滤波器透过率的影响。研究结果表明，利用该扫描滤波方法可将啁啾脉冲激光信噪比提升约2个量级。部分相干洛伦兹-高斯光束在湍流大气中的峭度参数
摘要：基于广义惠更斯-菲涅耳衍射积分公式和洛伦兹函数的厄米-高斯展开，导出了部分相干洛伦兹-高斯光束在湍流大气中经傍轴ABCD光学系统的峭度参数的解析表达式，对该峭度参数进行了数值计算。结果表明：空间相干长度和结构常数对峭度参数的影响与部分相干洛伦兹-高斯光束本身的光束参数有关；当空间相干长度小于光束参数时，其影响显著；当洛伦兹部分的光束参数较大或高斯部分的光束参数较小时，结构常数的影响较明显且随传输距离的增大而增强。XFEL飞秒同步与定时系统中光纤长度变化的数字化监测
摘要：分析了X射线自由电子激光装置对飞秒同步定时系统的技术需求。系统中采用光纤来传输定时／相位信息。而光纤的光长度会随温度的慢漂而改变，因此通过对比实验研究了温度慢漂对光纤长度变化的影响。研制了基于现场可编程门阵列（FPGA）的数字化相位和幅度检测器对光纤长度变化进行数据监测。百米光纤在典型昼夜温差下导致的时间延迟约6ps。结果显示此数字化相位和幅度检测器可以用于飞秒同步定时系统的长度变化监测和稳定控制系统当中。各向异性的红外背景预测方法
摘要：为了减少红外图像中起伏背景对弱小目标检测的影响，提出一种各向异性的红外背景预测方法。根据红外图像目标区域和平稳背景区域、起伏背景区域的局部梯度特性的差异，引入各向异性微分的思想，并将其边缘停止函数改进为方向梯度值的递增函数，然后用边缘停止函数最小两个方向值的均值作为背景预测值，实现了对不同方向特性背景区域的差异化预测。仿真实验表明，该算法选择性地保留了红外图像的平稳背景和起伏背景区域，达到了良好的背景预测效果。用于反演半导体激光云高仪垂直能见度的算法
摘要：根据云高仪工作原理，从米散射激光雷达方程出发，推导出一种低层大气中气溶胶消光系数边界值的获取方法，并在此基础上利用Fernald方法反演得到了大气消光系数的垂直分布；通过垂直路径上的消光系数反演得到垂直路径的平均能见度，结果表明，该平均能见度更接近垂直方向真实的能见度。用该算法处理了半导体激光云高仪实际测量的数据，并与Vaisala云高仪测昔的垂直能见度进行了对比，结果表明：该算法在反演大气垂直能见度时具有较高的准确性和可靠性。一种低驱动电压的电光开关设计
摘要：介绍了一种基于法布里一珀罗标准具的电光开关，对开关的工作原理进行了分析，并对开关的结构进行了设计。以铌酸锂晶体为例，计算了开关透过特性随驱动电压、激光波长的变化规律。结果表明，在晶体参数相同的情况下，这种法布里珀罗标准具开关与采用正交偏振片的电光开关相比，可以大幅降低电光晶体的驱动电压，同时还具有较好的选模能力。单片集成微环反射器可调谐半导体环形激光器理论和数值模型
摘要：设计了一种新颖的快速可调谐激光器。这种激光器在恒定电流泵浦的有源微环组成的半导体环形激光器腔外部集成一个可调谐的无源微环反射器，其结构将决定激光器激射腔模的有源腔和无源可调谐部分分离，有助于提高调谐速度。与光栅结构的激光器相比，该激光器结构简单，具有强烈的选模功能，不需要相位匹配部分，输出波长不受调谐部分热效应的影响。基于多模速率方程建立了激光器的理论和数值模型，数值仿真结果表明该激光器能在选取的15个腔模范围内完成数字调谐，且具有40mA的较低阈值电流和适中的边模抑制比。英文稿件征稿启事
摘要：为更好地为广大科研工作者提供与国际同行交流经验的平台，《强激光与粒子束》将扩大英文稿件的征集与刊登力度。欢迎国内外专家、学者将最新的科技成果以英文论文的形式投稿。 1．征稿范围：高能激光与粒子束技术领域的基础理论、实验与应用研究的成果和最新进展，对数似然图像分割的快速主动轮廓跟踪算法
摘要：针对跟踪目标尺度变化问题，提出了基于灰度对数似然图像分割的快速主动轮廓跟踪算法。改进的主动轮廓跟踪算法将根据以目标与背景的颜色差异而建立的对数似然图对图像进行阈值分割和数学形态学处理，再将Kalman滤波器结合到主动轮廓跟踪算法进行目标跟踪。改进的主动轮廓跟踪算法对目标分割准确，轮廓特征显著，跟踪效果稳定，算法能很好地适应跟踪目标尺度变化。通过Kalman滤波器对目标位置点的预测减少了主动轮廓跟踪算法收敛的迭代次数，使算法的运算效率提高了33％左右。基于多尺度分解的超光谱图像异常检测
摘要：提出了一种基于多尺度分解的超光谱图像异常检测算法。在目标和背景均未知的前提下，利用光谱和空间两种信息完成对异常目标信号的定位，从而实现超光谱遥感数据中异常目标检测。首先利用非下采样塔式变换对超光谱图像进行分解，将其划分为不同尺度子块；然后依据超光谱图像问一波段不同尺度空间内相邻系数的相关性，采用不同波段各个尺度空间的反锐化掩模方法优化背景数据分布，从而抑制异常数据对背景的干扰；最后利用设计的核RX算子得到异常目标检测结果。为验证方法的有效性，利用真实和模拟的AVIRIS数据进行了实验，并与经典RX算法相比较，实验结果表明，基于非下采样塔式分解的异常检测方法具有更好的检测性能和较低的虚警。旋转圆柱目标的动态散斑统计特性
摘要：高斯光束照射以固定角速度旋转的粗糙圆柱体表面，反射空间形成随着被测表面运动变化的动态散斑。研究了照射面积大于圆柱曲面条件下在远场衍射区形成的动态散斑统计特性，得到了不同入射条件及不同圆柱时动态散斑强度起伏空间一时间归一化相关函数。结果表明：随着圆柱半径、旋转速度以及照射光斑有效面积的增大，动态散斑强度起伏相关性快速减小；当圆柱旋转速度恒定，动态散斑光强起伏相关函数的峰值随着探测点之间距离的增大而减小，但峰值的位置随之而增大；在近似点照射情况下随着圆柱半径的增大空间相关长度基本不变，而相关时间性明显增大。不同酸催化条件下Ta2O5气凝胶的制备
摘要：采用溶胶-凝胶技术，以乙醇钽为前躯体，乙醇为溶剂，分别以盐酸、硝酸、硫酸为催化剂，结合CO3超临界干燥技术制备了Ta2O5气凝胶。研究发现：硫酸作催化剂的体系，其胶凝时间远远小于其他体系，且溶剂交换及超临界干燥过程中的收缩开裂现象明显改善；扫描电镜分析结果显示，硫酸为催化剂制备的Ta2O5气凝胶骨架颗粒问存在较严重的团簇现象，比表面积约167m^2／g，明显低于以盐酸、硝酸为催化剂的体系。X射线光电子能谱测试结果显示，Ta2O5气凝胶中无相应的cl元素或N元素残留，而s元素则基本上滞留在Ta2O5气凝胶中。说明s元素进入了Ta-O-Ta交联结构，正是因为这种结构的引入，Ta2O5气凝胶的收缩龟裂现象得以明显改善并呈现出相对较高的力学性能。加工误差引入的薄型KDP晶体附加面形
摘要：针对惯性约束聚变（ICF）驱动装置中口径为400mm×400mill薄型频率转换KDP晶体在45。放置状态下产生的附加面形问题，采用有限元分析软件ANSYS，建立了以实测数据为基础的大口径薄型KDP晶体的应变模型和有加工误差的夹具模型，仿真分析了KDP晶体的加工误差和夹具的加工误差对KDP晶体附加面形的影响，给出了KDP晶体附加面形变化的P-V值和RMS值。在此基础上，通过对KDP晶体的加工误差及夹具支撑表面不同类型和不同大小加工误差的分析和比较，得出：KDP晶体边缘的加工误差和夹具支撑表面的凹型加工误差是引起较大附加面形的原因之一，KDP晶体的加工误差也会导致其面形变化不均匀，而夹具支撑表面的凸型、波浪形加工误差和压条表面的随机加工误差对KDP晶体附加面形的影响相对较小，且支撑表面的随机加工误差引起的附加面形变化介于其他两者之间。
