新型非临界相位匹配KTA—OPO2μm激光器
摘要：首次提出了一种基于非临界相位匹配KTA光参量振荡的新型2μm脉冲激光技术。采用激光二极管（LD）端面泵浦Nd：YVO。晶体实现1．3μm振荡，腔内泵浦非临界相位匹配切割的KTA晶体，初步实现了超过1w的2．1μm波段激光输出，光光转化效率10％，脉宽3．4ns（30kHz）。相对于其他方式获得的2μm波段激光，具有脉宽窄、峰值高、谱线纯等优点，是一种获得2μm波段激光的有效新途径。激光作用铝靶爆轰波流场观测与理论分析
摘要：进行了强激光作用铝靶实验，采用纹影照相法，观察爆轰波流场演化过程，分析了爆轰波衰减规律。根据冲击波运动的自相似性，采用点爆炸模型描述了激光作用下爆轰波流场的演化，计算了波阵面速度、压力和温度。结果显示：爆轰波阵面沿迎着激光光源方向较快传播，波阵面形状由最初的半椭球形逐渐向半球形转变，在演化过程中扰动区结构复杂，存在多个密度间断层。在爆轰波开始传播阶段，波阵面的压力和温度较高但下降很快。超短脉冲激光产生等离子体通道寿命研究
摘要：利用强飞秒激光在大气中产生等离子体通道内带电粒子的动力学模型，综合考虑二体吸附、三体吸附、离解和复合等因素，分析后续激光退吸附作用对等离子体通道寿命的影响，给出有效延长通道寿命的后续激光控制参量。计算表明，选择不同的激光注入形式和注入时间，对通道寿命的延长有着不同的效果，适当优化的激光可以延长通道寿命达25μs以上。光源频谱宽度对Bessel光束亮暗梯度的影响
摘要：分析了三种不同频谱宽度的光源（激光、绿光LED和白光LED）产生无衍射贝塞尔（BesseD光束亮暗环的梯度。分别模拟得到在不同位置的光强截面图，并计算各亮暗环的光强值，引入对比度的计算公式，计算了三种不同频谱宽度的光源产生贝塞尔光束亮暗环的对比度，可以得到频谱宽度越宽的光源产生的贝塞尔光束亮暗环之间的对比度降低，亮暗环强度梯度下降，从而导致囚禁粒子的能力降低。根据三种光源的特性设计了实验装置，并在与理论模拟相应的位置分别拍摄了三种不同频谱宽度光源产生的无衍射光斑图。对实验中拍摄到的光斑图进行对比度计算，可以得知频谱宽度越宽的光源产生的无衍射光束，其截面光斑亮暗环的对比度降低，亮暗环强度梯度降低，囚禁粒子能力下降，理论和实验相吻合。高功率二极管端泵浦板条模块波前畸变实验研究
摘要：二极管激光器阵列端泵浦Nd：YAG板条具有热效应低、波前畸变小的特点，温度场和应力场的不均匀是引起板条增益介质波前畸变的主要原因。对端泵浦传导冷却Nd：YAG板条增益模块的泵浦和冷却均匀性进行了优化设计，获得了板条激光增益模块静态波前畸变最大偏差（PV）值为0．22μm。该模块用于双通放大器实验装置中，测试了板条增益模块有无注入功率条件下的波前畸变，测得无注入功率波前畸变PV值为3．49μm，能量提取后波前畸变PV值为3．41μm。在注入功率3120W时，获得输出激光功率4660W，光束质量为3．88倍衍射极限，该模块光光效率为27％。空间外差光谱仪基频波长的定标
摘要：基于空间外差光谱仪的工作原理和干涉图的产生机制，提出了一种空间外差光谱仪的基频波长定标方法。沿干涉条纹法线方向求取像元相位，通过对法线方向的像元相位进行线性拟合求取相位直线的斜率，该相位斜率与干涉条纹法线方向的空间频率具有对应关系，在获取两种已知波长的激光干涉图的相位斜率后即可确定该空间外差光谱仪的基频波长。四组波长数据的测试结果显示，用该方法定标的基频波长具有很好的一致性，标准差为0．044nm。定标结果仿真的光谱与实测光谱完全一致，证明了该方法的可行性。激光输出功率随耦合率及放大率的变化规律
摘要：建立了涵盖稳定腔和非稳腔的激光有源理论模型和激光开式谐振腔的边界条件。根据定态薛定谔方程与亥姆霍兹方程的等价性，采用量子力学方法求解谐振腔的亥姆霍兹波动方程，得到满足方程、边界条件、矩阵光学、稳定条件的本征解和本征方程。根据本征方程推导出横模数目随耦合率变化的规律，进而推导出激光输出功率随耦合率变化公式，以及激光输出功率随放大率的变化规律。该理论模型能够从稳定腔自然过渡到非稳腔，在小耦合率情况下退化到与传统公式基本一致的形式，又能在大耦合率情形下与实验结果符合得很好。环状光纤单模条件和远场能量分布特性
摘要：基于弱波导近似，通过数值计算得出了环状光纤保持单模状态时对芯一包层折射率差值和导光层厚度的要求，同时讨论了这些设计参数对远场能量分布的影响。计算结果表明：当环状光纤工作在单模状态时，从光纤出射的环形光束衍射至远场时形成一个中央亮斑，具有很高的能量集中度。此外，减小芯一包层折射率差值与导光层厚度有利于进一步减小远场衍射的光斑宽度。单轴旋转惯导系统轴向陀螺漂移预测方法
摘要：轴向陀螺漂移是影响单轴旋转惯导系统导航精度的主要因素。对于轴向陀螺漂移的预测，提出了一种基于支持向量机的算法。利用初始对准12h内系统纬度误差和温度变化量作为训练数据，构造了以多项式、径向基、小波函数为核函数的支持向量机、最小二乘支持向量机、遗忘因子最小二乘支持向量机，对比了它们用于轴向陀螺漂移预测的泛化性能。试验结果表明：遗忘因子最小二乘支持向量机可有效地用于轴向陀螺漂移预测，具有很高的预测精度，极大地提高了单轴旋转激光陀螺惯导系统的导航精度。鲁棒的车载红外视频电子稳像算法
摘要：针对车辆行进中，红外热像仪拍摄的视频序列存在复杂的随机抖动，提出基于BRISK特征点匹配的运动估计算法，计算出高精度全局运动矢量，同时对于特征点匹配时出现误匹配及场景中存在前景运动物体的情况，采用模糊聚类法分离全局运动和局部运动，提高了算法的鲁棒性。提出了基于Kalman粒子滤波算法，有效实现了复杂扫描运动和随机抖动的分离，并利用双线性插值法进行图像补偿。采用快速图像拼接法进行“未定义区域”处理，实现了图像全景输出。还利用车载红外热像仪实际拍摄的红外视频进行了稳像实验。实验结果表明，视频序列获得了很好的稳像效果，能够满足实际应用要求。远红外窄带滤光片厚度的鲁棒性分析
摘要：鉴于在制备过程中存在介质层厚度的随机扰动，计算了远红外窄带滤光片厚度的鲁棒性。结果表明：当随机度小于0．05时，窄带滤光片全向带隙和带隙率变化不大，但缺陷层的透射率只有原来的1／3左右；当随机度大于0．1时，随着厚度的随机扰动逐渐增大，窄带滤光片的全向带隙和带隙率都逐渐减小；当随机度达到0．2时，窄带滤光片的第一个全向带隙消失，第二个全向带隙向短波方向偏移明显，缺陷层的透射率也只有原来的1／3左右；当随机度达到0．5时，窄带滤光片的两个全向带隙全部消失。制备了一种远红外窄带滤光片，其结果较好地验证了厚度的随机扰动对滤光片的影响。棱镜色散腔XeF（C—A）蓝绿激光线宽压缩
摘要：XeF（CA）蓝绿激光的增益系数较低，仅为0．003cm^-1，要获得高能量窄线宽激光输出有一定难度。利用色散元件棱镜开展了高单脉冲能量窄线宽激光输出实验研究，结果表明：采用凹面输出镜的情况下，激光线宽可以压缩到约2．5nm，激光输出能量最大为3．47J；采用平面输出镜，激光线宽压缩到约0．7nm，激光输出能量最大为2．93J，激光光谱调谐范围最大可达到60nm，在460～520nm之间。高功率激光器自动准直系统图像处理的可信度评估
摘要：自动准直系统是将采集的图像进行特定算法处理获取光束的位置信息．驱动电机调整光斑到指定的位置，其中图像质量对光束定化的精确性影响很大，为尽量避免受严重噪音和光束畸变影响的图像进入图像处理流程而产生准直结果的错误判断．保证自动准直系统图像处理结果的精确性．试图提供一种较为简单的判断依据，采用基于MonteCarlo模拟方法，建立了远场准直过程中三种主要噪音的干扰坪估模型．以测量不确定度作为定址判断处理图是否的特征参数．将该结果做成统计图表作为判断依据。结果表明．在设定合理测量不确定度阈值的情况下，该特征参数能够较好地排除不良图像，从而提高准直结果的可信度。激光诱导2024铝合金表面动态应变检测
摘要：采用PVDF贴片传感器对脉冲激光作用下2024铝合金表面的动态应变进行了测量，分析了动态应变曲线的特性。结果表明，PVDF贴片传感器在动态应变测量中动态响应快，灵敏度高，可有效应用于脉冲激光诱导材料表面动态应变的实时测量。脉冲激光作用过程中，2024铝合金冲击光斑周围材料先受挤压，后压应变减小。脉冲激光作用结束后，2024铝合金冲击光斑周围材料表面粒子在卸载稀疏波和表面稀疏波的作用下不断往复运动，冲击光斑周同材料甚至受到了拉应变的作用。最后随着时间的推移，材料表面粒子的动态响应经反复震荡后逐渐衰弱彤成最终的稳定状态．用于铷蒸气激光泵浦的窄线宽阵列半导体激光器
摘要：在激光二极管LD泵浦铷蒸气激光器中，窄线宽半导体激光是实现铷蒸气激光高效率输出的关键技术之一。基于体布拉格光栅（VBG）外腔技术，实现了40W功率0．14nm．线宽的780nm激光输出。采用半导体制冷片（TEC）控制VBG温度，使得该激光器空气中波长可从779．35nm调谐至780．10nm，可用于铷蒸气激光的高效泵浦。共振域矩形介质光栅的逆向设计
摘要：采用模态法研究了共振域光栅分束器及闪耀光栅等光学器件的设计原理及逆向设计方法，给出了-1级非偏振闪耀光栅的典型设计示例。研究表明，自准直角入射时，光束在光栅内传输将激发产生离散模，通过调节离散模透过光栅传输时的累积相位差，可对衍射光进行调控，实现偏振（非偏振）分束、偏振（非偏振）闪耀等功能。采用严格耦合波法对基于模态法逆向设计的-1级非偏振石英闪耀光栅的几何参数进行验证，计算结果显爪两者非常吻合，证明了陔方法的正确性。kHz准分子激光器全固态脉冲激励源
摘要：由于寿命制约，准分子激光器使用的传统放电开关闸流管不能满足准分子激光器高重复频率长期稳定工作运行的要求。设计了基于两级磁脉冲压缩技术的全固态脉冲功率模块，使用大功率半导体开关结合脉冲升压变压器产生μs级的高压脉冲，利用磁脉冲压缩技术将上升时间为μs级高压脉冲压缩至满足准分子激光器使用的上升时间为0．1μs级高压脉冲。在ArF准分子激光头上放电，获得激励脉冲的上升时间约为90ns，放电电压16．5kV，重复频率达到1kHz，两级磁脉冲压缩开关能量传递效率达59．1％。高功率激光装置大口径光学元件侧面清洗实验
摘要：针对高功率激光装置内部最易产生受激布里渊散射（SBS）效应的大口径取样光栅（BSG）元件，测试了经过化学刻蚀、紫外激光清洗作用处理后，大口径光学元件BSG侧面在355nm激光辐照下的损伤阈值、损伤形态以及产生的石英颗粒气溶胶对环境污染程度的分析。结果表明：经过化学刻蚀，BSG侧面的损伤阈值提高78％，基本与通光面的损伤阈值相当，而经过紫外激光处理后的损伤阈值提升不高，仅为通光面损伤阈值的56％。侧面对比分析了相同激光能量辐照下样片侧面产生的气溶胶污染状况，结果表明紫外激光处理同样可以提高光学元件侧面产生污染物的阂值，且对光学元件性能没有影响。通过微观形貌和对通光口径影响分析表明，紫外激光清洗处理比化学刻蚀具有更好的安全性和适用性。
