准分子宽带泵浦碱金属激光器实现铷激光输出
摘要：采用自主搭建的光学参量振荡器作为泵浦源：脉宽15ns，脉冲能量10mJ，中心波长756．3nm，谱宽0．5nm；增益介质为Rb—Ar混合气体，封装于长75mm的吸收池内，常温下Ar的含量为67kPa，开展了出光实验。在温度为136℃时，实现了780nm铷激光输出。光纤非相干合成光束在湍流大气中的传输实验研究
摘要：进行了六路100W量级光纤非相干合成光束在实际大气湍流中的传输实验，将六路光斑直径为9mm的单模光纤光束分别扩束，扩束后的光斑直径为90mm。基于倾斜镜的合束系统来控制各路光束的指向，在不同强度的湍流条件中，通过主镜口径为440mm的发射系统水平聚焦传输至470m处。倾斜控制系统闭环工作时，一倍衍射极限内的桶中功率占目标处总功率的比值是开环工作时的1．7倍左右，随着大气湍流的强度变弱，此比值变大。基于偏振自适应和主动相位控制的相干合成的实验研究
摘要：进行了非保偏放大器与保偏放大器的相干合成的实验研究。通过随机并行梯度下降（SPGD）算法对非保偏放大器进行偏振自适应控制，使非保偏放大器输出激光的消光比达到11．5dB，与保偏放大器在同一偏振方向上的光功率占总功率的93．4％。利用单抖动法进行非保偏放大器与保偏放大器的主动相位控制，实现相干合成。实验结果表明：SPGD算法能够有效实现偏振自适应控制，偏振自适应控制前后相干合成远场的条纹对比度从80．1％提高到87．2％，相干合成的效果提升明显；通过增加参与合成的放大器路数，并在各路激光中引人多级功率放大器，能够得到更高的合成功率输出。基于背景光调制的复合光傅里叶变换轮廓术
摘要：提出一种壤于背景光涮制的用于傅里叶变换轮廓术测量范同的复合光栅．该光栅通过调制一正弦条纹和不禽任何相位信息的背景光来抑制零频，较基于”相移技术的复合光栅有更大的优势：背景光只禽直流分培，使得复合上栅的频谱更加简单．有利于滤出载波信息，提高测量精度；对从复合光栅中解调出来的背景光只涉及平均值校准，校准过程更为简单：解渊出的背景光与物体表面的反射率成正比．具有潜在的心用价值。采月JMatlab程序对该复合光栅进行了数值模拟．并对陔光栅实用性进行了实验研究，结果证实了陔光栅川于抑制零频、扩大傅里叶变换轮廓术测量范围的有效性，且提高了测量精度。光纤光栅群时延纹波对微波光子滤波性能的影响
摘要：建立了一种研究光纤光栅群时延纹波（GDR）对微波光子滤波性能影响的理论模型，探讨了群时延纹波对相干光源型和非相干光源型微波光子滤波器性能的影响。基于该理论模型，分别在随机分布的GDR和实测GDR影响下，分析了微波光子滤波器幅频响应、相频响应的演变趋势。相干光源型滤波器中，GDR主要影响体现为陷波点频率的偏移，而非相干光源型滤波器中GDR则导致幅频响应形状和线性相位畸变；而在多抽头情形下，GDR导致边模抑制比下降和消光比劣化。矩形非球面圆弧半径误差分离及补偿技术
摘要：研究了砂轮圆弧半径误差对大口径矩形轴对称非球面加工的影响。采用直线光栅式平行磨削的加工方式，建立了砂轮圆弧半径的误差分离的数学模型，分析影响面形精度的因素，根据加工及测量方式将砂轮圆弧半径误差分离出来，利用分离的砂轮圆弧半径误差更新砂轮圆弧半径，同时采用分离后的误差数据进行补偿加工。实验结果表明：对比不分离的补偿加工结果，粗磨和精磨条件下的分离误差补偿加工厅的面形误差分别减小了14％和35％，该误差模型能够有效地分离出砂轮圆弧半径误差，分离误差效果明显，提高了加工的精度。大气信道简化单次散射模型
摘要：采用椭球坐标系研究非直视日盲紫外光通信的单次散射模型，求解过程中要对有效散射体的体积进行复杂的数值积分并确定三组积分限。为便于分析，使用近似表达式极大简化了复杂单次散射信道模型，得出路径损耗是收发机几何结构与大气散射吸收系数的函数。对传输距离和路径损耗的仿真证明，该近似表达式与原始模型的所得结果吻合很好。利用该近似表达式，分别仿真分析了大气能见度对紫外光通信系统路径损耗和误码率的影响，仿真结果表明，大气能见度并不是越高越好，而是在能见度为10km时紫外光通信系统有最佳性能。高强度泵浦碱金属蒸气激光器的光参量振荡器
摘要：以电光调Q的Nd：YAG激光器为泵浦源，以磷酸氧钛钾（KTP）为非线性晶体，搭建了调谐范围为750-800nm的光参量振荡器。信号光在中心波长780．2nm处获得单脉冲能量113mJ、脉宽15．43ns、光斑直径5．5mm的输出。用光栅单色仪测量信号光光谱宽度（FWHM）为0。38nm。信号光通过120℃的铷蒸气池，观察到清晰的荧光轨迹。证明信号光能有效泵浦铷蒸气，可为铷激光器提供峰值功率7MW的高强度脉冲泵浦源，进而研究铷激光器在高强度泵浦条件下的动力学过程和基础物理机制。湍流中漫射目标偏振部分相干激光的闪烁特性
摘要：采用广义惠更斯一菲涅耳原理和矩阵光学理论，研究了湍流大气中偏振部分相干激光波束从发射机到目标和从目标到接收机双程路径的闪烁特性。将产生任意偏振光束的琼斯矩阵和ABCD传输矩阵进行结合，围绕接收机处波场四阶矩展开推导，得出双程路径下偏振部分相干激光波束在接收机处的闪烁指数表达式，数值分析了大气折射率结构常数、激光波束的波长、束宽、相干长度对接收机处光强闪烁指数的影响。结果表明：偏振部分相干激光波束的闪烁指数随着目标与发射机之间距离呈现先增大、到达峰值后逐渐减小的变化趋势；相干性差的光束产生的闪烁指数小，相干长度微小的变化将会产生较大的闪烁指数变化，相干性好的光束产生较大的闪烁指数，但是相干长度的变化对闪烁指数的影响很小。基于波原子变换的红外复杂背景杂波抑制算法
摘要：针对红外图像弱小目标检测技术中复杂背景杂波干扰问题，提出了一种基于波原子变换的红外图像背景抑制算法。首先，采用波原子变换对图像进行多尺度和多方向分解，获得原始图像的多尺嚏和多方向细节特征；然后，根据目标和背景杂波信号的差异，通过频域变换设计的系数调整函数修正经波原子变换后各子带系数，再经波原子逆变换重构得到估计的背景图像；最后，将其与原始图像相减获得背景杂波抑制后的图像。用真实的红外图像序列进行实验，结果显示，与最大中值和小波变换两种算法相比，该算法能有效地抑制红外弱小目标复杂背景杂波，突出目标信号，提高信杂比，具有良好的背景抑制性能。洛伦兹-高斯光束在梯度折射率介质中的传输
摘要：导出了洛伦兹-高斯光束在梯度折射率介质中传输的光场分布，给出了二阶矩定义下的光束半宽度及其变化率的解析表达式，重点分析了梯度折射率系数对洛伦兹-高斯光束传输性能的影响。结果表明，梯度折射率介质中的归一化光强分布和光束半宽度等呈周期性变化，周期为梯度折射率系数的7c倍，轴上最大光强出现在半周期处。梯度折射率系数除影响周期性外，对归一化光强分布和光束半宽度无明显影响，但影响光束半宽度变化率。电光双折射扫描滤波法提高啁啾脉冲对比度
摘要：提出了一种通过扫描滤波来提高啁啾脉冲对比度的方法，并分析了该方法的原理。与传统的非线性滤波技术不同，扫描滤波方法消除预脉冲时，选通原理是基于光的频率而不是强度。以电光双折射扫描滤波器为例，说明了扫描滤波法的具体应用。通过数值模拟及实验研究，发现电光双折射扫描滤波法可以有效地消除主脉冲以前几百ps的预脉冲，并且主脉冲同时还能保证较高的透过率。洛伦兹力对自由燃烧弧和壁稳非转移弧流场的影响
摘要：通过耦合迭代求解流体力学方程和电磁场方程，数值模拟了转移式自由燃烧电弧和具有细长中间段及突扩阳极结构的壁稳式非转移直流电弧的流场，分析了洛伦兹力对这两种典型直流电弧流场的影响。结果显示：在自由燃烧电弧情况下，电流自感磁场的洛伦兹力对流场特性有显著影响，自磁压缩是约束电弧的主要机制；而在壁稳式非转移直流电弧情况下，相对于强壁面约束和气动力作用而言，洛伦兹力对流场的影响有限。特别在中间段出口以后，洛伦兹力与气动力的比值小于0．010，因此，当主要考虑壁稳式非转移直流电弧发生器出口参数时，为了提高数值模拟效率，可忽略洛伦兹力的作用。辐射驱动中心点火靶丸的辐射源整形
摘要：利用数值模拟的方法研究了辐射驱动中心点火靶丸辐射脉冲的整形方法。根据文献对于燃料低熵压缩冲击波匹配要求的描述，设计了一个四台阶型的驱动脉冲。发现在冲击波汇聚后，燃料内的强稀疏使得烧蚀面产生额外的强冲击波，导致靶丸的熵增较大，不能满足要求。设计了三台阶加两折线形式的脉冲曲线，利用第4个冲击波的时间及强度变化抑制了稀疏波，避免额外的强冲击波产生，很好地抑制了熵增。还描述了为了避免烧蚀层烧穿而过早关闭辐射源，导致燃料压缩密度下降的问题。三台阶加两折线形式的脉冲通过控制峰值温度的时间，解决了此问题，使燃料达到很好的压缩效果。ICF靶丸装配误差检测
摘要：针对激光惯性约束聚变装置中靶丸装配误差检测困难、要求精度高的特点，研制了一套用于微靶装眄己参数检测的测量系统。提出了一种基于激光与CCD的复合式测量方法，建立了二者数据融合的数学模型，通过标定空间位置关系有效地把二者的测量数据融合到同一个坐标系中，从而实现了高精度三维测量。分两种情况讨论了靶丸装配误差的检测方法。实验结果验证了这两种方法的可行性，并比较了两种方法的测量精度．其极限测世误差均不超过3μm。快重离子束实现点火的可行性
摘要：采用蒙特卡罗方法计算了低温下C，Si，Ar，Au和U等多种重粒子在等物质的量氘氚等离子体密度1000g／cm2、热斑直径50μm中的电子能量损失，不同点火形式下人射能量和作用时间，以及燃料约束时间为20ps条件下的束流强度。通过对数据的分析研究了这些重粒子辐照实现氘、氚燃料快点火的可能性。结果表明，重粒子束流加热等离子体实现快点火理论上可行，而且有一定的优势；较重的离子加热聚变等离子体的效果更好。重粒子束流加热等离子体到聚变温度需要的束流强度在MA左右；单个粒子的能量在GeV以上；相互作用时间为ps以下。T型微通道内溶胶液滴形成过程
摘要：以制备空心玻璃微球的前体溶胶和硅油为原料，采用实验观测和数值模拟的方法，对T型微通道内溶胶乳液形成过程进行研究。基于液滴的受力分析，建立了液滴形成过程的数学模型，探讨了液滴大小的变化规律。研究结果表明：对于给定的物料体系和T型微通道，通过改变两相流量可以有效地控制液滴尺寸；在相同的分散相流量条件下，增大连续相流量可以减小液滴尺寸，但连续相流量大到一定程度后，这种效果逐渐减弱；在给定的连续相流量条件下，分散相流量越大，液滴直径越大；利用数学模型计算出的液滴直径与实验值偏差在10％左右。根据模拟结果和摄像分析，液滴产生过程经历了静态长大和缩颈剥离两个主要阶段。太赫兹自由电子激光光腔光子晶体镜的设计
摘要：利用传输矩阵法对太赫兹自由电子激光光腔光子晶体镜进行了模拟设计，中心波段在1～3THz。对光腔镜的光子晶体结构参数如介质厚度、层数、折射率与反射率的关系等进行了研究，并给出了一维光子晶体用于高反镜的设计方法。通过对耦合输出镜光子晶体中引入缺陷层情况的数值模拟，发现通过对缺陷层的调节设计，可以实现耦合输出率的可调谐；并给出了可用于THz自由电子激光光腔耦合输出镜的调节方法。通过对介质层厚度的调节设计，可以实现反射光谱的整体移动，从而实现宽谱可调谐，扩大了高反镜及耦合输出镜的调节范围。
