多芯光子晶体光纤高功率超连续谱光源
摘要：分析基于单芯光子晶体光纤的超连续谱光源在提升平均输出功率时所面临的问题，指出采用多芯光子晶体光纤作为超连续谱产生介质是一种实现高功率超连续谱产生的潜在方案。使用自制皮秒光纤激光器泵浦一段国产多芯光子晶体光纤，实现了光谱范围750～1700nm，平均功率42．3W的全光纤化高功率超连续谱输出。切向气流作用下玻璃纤维复合材料的激光辐照效应
摘要：实验研究了样品表面有切向空气气流、切向氮气气流和无气流时，976rim连续激光对玻璃纤维增强E-51环氧树脂复合材料的辐照效应。结果表明：无气流时，喷出的热分解产物会对入射激光产生屏蔽作用；有气流时，激光对玻璃纤维的破坏方式是其升温熔化后再被切向气流带走；当激光功率密度较低时，切向空气气流以加强样品表面的对流冷却作用为主，不利于激光对玻璃纤维复合材料的破坏；当激光功率密度较高时，切向空气气流以降低屏蔽作用和提供氧气助燃为主，有利于激光对玻璃纤维复合材料的破坏。三种气流状态下，质量损失随功率密度呈现单调增加趋势，当入射激光功率密度在100～600W／cm。范围内，随着功率密度的增大，激光能量的利用效率逐渐增大并趋于稳定。气溶胶垂直非均一分布对天空背景亮度的影响
摘要：对白天天空背景亮度进行了数值实验；模拟了不同标高下的气溶胶垂直分布对天空背景亮度的影响；比较了不同垂直分层和整层均匀气溶胶分布下，天空背景亮度的相对偏差，并分析了天空背景亮度对地表反射率的敏感性。结果表明：给定气溶胶光学厚度下，不同标高的垂直分布得到的天空背景亮度差别很大；天空背景亮度对地表反射率和气溶胶总光学厚度都比较敏感，敏感程度受太阳一观测几何的影响。喷射型单重态氧发生器性能研究
摘要：单重态氧发生器作为氧碘化学激光的核心部件，为化学激光器提供化学能。通过对工业喷射器及旋风分离器的研究，结合产生单重态氧的化学反应环境，进行了大量模拟及设计改进工作，研制了一种新型喷射型单重态氧发生器，并进行了相关实验研究。喷射型单重态氧发生器利用喷嘴能够产生比传统发生器类型更多的气液表面，获得足够的反应效率，可以大幅度降低发生器液体使用量，从而减小发生器辅助系统，提高体积效率。为满足O2（1△）停留时间短及分离效率高的要求，利用气液两相喷射的高初速度以旋风分离器完成气液分离。新型发生器氯气利用率可达97％～99％，其O2（1△）产率为40％～50％。探测大气湍流的光强闪烁激光雷达
摘要：基于残余光强闪烁理论，分析了与大气湍流探测有关的激光雷达各项硬件参数并获得参数的优化范围，据此研制了一台用于大气湍流探测的光强闪烁激光雷达。背景基线、线性特征等性能测试表明，激光雷达各硬件工作正常，数据获取可靠。实验测量中获得了水平方向上闪烁指数和大气折射率结构常数随探测距离和时间的变化趋势，其中闪烁指数在450～2000m探测距离范围内由0．001逐渐增大至0．350左右；大气折射率结构常数基本保持水平均匀性，在1．0×10-16～1．0×10-15m-2/3范围之内；大气折射率结构常数在10：00～21：00时间内大致呈现上午上升、下午下降、晚上上升的变化趋势，具有较明显的日变化特征。实验结果与理论和常规测量较为相符，表明光强闪烁激光雷达能够获取大气湍流的探测距离变化和日变化特征信息。Nd:YVO_4自受激拉曼激光器调Q锁模特性
摘要：利用Nd1YVO4激光晶体的自受激拉曼效应，结合Cr2YAG被动锁模技术和倍频技术，实现了结构紧凑的1176nm和588nm黄光锁模激光输出。激光器为LD端面泵浦，三镜折叠腔结构，并且采用了透过率为10％的输出镜。Nd：YVO。晶体长度为10mm，Nd件离子掺杂质量分数为0．2％，Cr2YAG晶体的初始透过率为67％。10w激光泵浦时，1176nm激光平均输出功率为123mw，调Q包络宽度为6ns，调Q包络内的锁模脉冲重复频率高达1GHz。588．2nm黄光的平均输出功率为8mw。曲率限制的红外焦平面告警系统目标搜索算法
摘要：为了降低红外焦平面告警系统中较高的虚警率，提出了一种速度限制基础上基于曲率限制的目标搜索算法。以视场角5．3°×4．0°凝视型红外告警系统为例，在MATLAB中对红外图像序列进行了目标搜索实验，验证了该算法的可行性。按照蒙特卡罗法思路模拟了包含大量随机噪声的目标场景，研究了该算法相比传统多帧检测算法对随机噪声的抗干扰性。对该算法的搜索帧数进行了扩展，给出了不同搜索帧数的搜索效果和时效性表现。非下采样小波变换红外光谱数据去噪
摘要：为了降低噪声对实测红外光谱信号的影响，引入了一种非下采样小波变换的红外光谱数据去噪方法。采用非下采样小波变换对原始光谱信号进行多尺度分解，提取信号的多尺度细节特征；根据光谱信号和噪声在不同尺度上的差异，通过应用变分偏微分方程方法调整分解后的各子带系数；重构各子带就可以将原始光谱信号中真实信号和噪声分离，从而达到剔除噪声的目的。通过两组实验对比传统小波和该方法针对红外光谱数据的消噪效果，实验结果表明：非下采样小波变换在红外光谱数据去噪方面具有明显的优势，不仅能够有效地去除噪声，很好地保持信号的形状，并且均方误差较小；在实际的红外光谱数据处理中能够获得较好的去噪效果。激光烧蚀冲量耦合系数解析计算模型
摘要：利用激光清除空间碎片被认为是一种可行手段，冲量耦合系数是数值计算空间碎片清除效果的重要参数。建立了激光烧蚀冲量耦合系数解析计算模型，引入电离度参数，将气化机制与等离子体机制两种机制下的冲量耦合系数解析计算模型联系起来，建立统一的耦合系数解析模型。以空间碎片常见材料A1为例，计算得到冲量耦合系数、电离度、激光功率密度三者之间的变化关系。随着激光功率密度的增加，气化机制逐渐向等离子体机制过渡，电离度增加，直至完全电离，冲量耦合系数先增加后减少，并且在等离子机制占主导情况下达到最优冲量耦合。激光喷丸改善TC6钛合金组织和力学性能
摘要：为了使激光冲击强化技术能较好地应用于TC6钛合金的发动机叶片，对TC6钛合金进行试验研究。通过x射线衍射仪、透射电子显微镜等测试技术分析了不同参数下TC6钛合金的微观组织变化，用显微硬度计和残余应力测试仪分别表征表层硬度和残余应力变化，并测试材料冲击后的振动高周疲劳性能。试验结果表明：激光冲击材料后表面组织得到明显细化，随着冲击次数的增加，先后出现了高密度位错、位错胞、亚晶和纳米晶。性能方面，表面硬度在冲击一次即可提高19％，硬度影响深度达到700μm；与此同时表面残余应力最高达到-608．5MPa，在500μm深度上仍具有-100MPa左右的应力存在。经三次冲击后，标准疲劳试片的疲劳极限提高近20％。激光能量叠加过程中对准精度对焦斑的影响
摘要：利用多光束激光输出耦合叠加是一种提高激光器输出功率的有效方法。采用两束矩形激光对准系统，分析两光束不同对准情况下的焦斑特性。完全对准的情况下，两束光的远场焦斑重合在一起，焦斑能量是两光束能量之和。在实际光束对准系统中，讨论了三种常见的对准误差，并比较了这些误差对焦斑特性的影响。利用ZEMAX软件对设计系统进行了模拟分析，并进行了实验验证。结果表明，元件的位置误差会使远场焦斑能量集中度降低，焦斑半径增大。基于外差法的光纤激光器相干合成
摘要：采用波长1064nm，功率为1W的种子激光实现了两路光纤激光的相干合成，采用了两只保偏光纤准直器接收两路光干涉信号，与利用透镜直接把干涉信号会聚在探测器上相比，这种耦合方式得到的光干涉信号的条纹对比度更高。对相位噪声以及相位噪声的带宽进行了研究，结果表明，相位噪声由电信号串扰以及环境扰动产生。通过人为拨动光纤来增加相位噪声带宽，当相位噪声带宽增加时，相位控制精度下降。提出了提高相位控制精度的方法，实验获得了桶中功率为21．3％、斯特列尔比为79％、相位控制精度为0．0082的相干合成效果。基于快速傅里叶变换的四种相位解包裹算法
摘要：为了快速准确地对含有噪声的包裹相位图进行相位展开，采用理论分析与计算机模拟及实验验证相结合的方法，对基于快速傅里叶变换（FFT）的四种典型算法——四次FFT算法（4-FFT）、二次FFT算法（2-FFT）、四次离散余弦变换算法（4-DCT）及横向剪切干涉与FFT相结合的算法（LS—FFT）作了对比研究。结果表明：2-FFT算法运行速度最快，4-FFT算法次之，LS-FFT算法速度最慢；4-FFT算法对含有较强噪声和轻微欠采样的实验数据的处理效果是最好的；LS—FFT算法对强噪声数据的处理效果最差。高功率激光器腔镜热变形对输出光束质量的影响
摘要：利用有限元分析法结合Fox-Li迭代法，考虑腔内本征模式与腔镜热形变的相互耦合作用，计算模拟了正支共焦非稳腔的本征模式分布，定量分析了高功率激光器腔镜热变形对输出光束质量的影响，重点讨论了腔镜热变形所引起的腔内本征模式相位特性的变化，并从波前功率谱密度、Zernike像差系数及光束质量口值等角度对腔镜发生热形变前后的激光器输出光束的光束特性进行比较分析。研究结果表明：高功率激光器腔镜热形变对输出光束的光束质量会产生一定的影响，且随着激光输出功率的增大，镜面热形变引起的输出光束波前相位高频比例及Zernike高阶像差均会有所增大，波前畸变程度也明显变大，光束质量逐渐变差。基于F—P标准具的固体激光可调线宽控制技术
摘要：钠导星激光研制需激光线宽在一定范围内可调节。开展了F-P标准具压窄线宽数值模拟，设计一台高光束质量基横模线偏振激光输出全固态1064nm激光器作为实验装置，结合激光器输出光谱特性进行计算。根据计算结果采用不同规格的单标准具、组合双标准具实现了激光线宽在0．75～2．83GHz范围内的离散调节控制。在标准具未控温情况下，不同线宽时激光中心波长保持1064．58nm，30min内波长漂移量小于3pm。高功率固体激光驱动器污染控制及片状放大器洁净度改进
摘要：针对高功率固体激光驱动器的安全运行，提出了覆盖驱动器建设全过程的污染控制方法，详细介绍了洁净清洗、洁净检测、洁净保护等保障污染控制效果的技术手段，并介绍了神光一Ⅲ主机装置片状放大器洁净度提升所采取的技术途径，以及片状放大器光照清洗实验中气溶胶等级随闪光灯照射次数的变化情况。实验结果表明，神光一Ⅲ主机装置的洁净水平与美国国家点火装置（NIF）接近且优于其他同类装置，洁净度的大幅提升为装置的安全运行提供了有力保障。高时间分辨的聚变反应峰值时刻测量
摘要：聚变反应峰值时刻是表征惯性约束聚变热核反应的重要参数。在神光Ⅲ原型装置上利用新研制的具有高时间分辨的聚变反应历程测量系统对聚变反应时间过程进行了测量，通过引入时标光获得了对应不同碳氢（cH）烧蚀层厚度的聚变反应峰值时刻数据，测量结果表明：在当前的实验条件下，聚变反应峰值时刻落后人射激光0．7～1．0ns，增加烧蚀层厚度或氘氚（DT）燃料气压均会导致聚变反应峰值时刻与入射激光间的相对延时增加。靶丸变形实验的多群扩散整体数值模拟
摘要：神光Ⅱ装置上靶丸压缩实验中，黑腔长度的变化会影响靶丸赤道和两极受到的辐照强度，从而导致燃料区被压缩成不同的形状。介绍了辐射多群扩散建模下的辐射流体力学方程组及其数值方法。采用最近研制的二维总体LARED集成程序，对神光Ⅱ不同长度黑腔靶丸压缩变形实验进行了整体数值模拟。结果表明辐射多群扩散建模可以反映腔内辐照均匀性变化情况，靶丸压缩形状与神光Ⅱ实验定性一致。
