LD端面抽运Nd：YLF／KTA连续光参量振荡激光
摘要：采用非临界相位匹配切割，尺寸5 mm×5 mm×20 mm的KTA作为非线性光学晶体，进行了基于半导体激光端面抽运Nd：YLF/KTA的内腔式连续光学参量振荡激光研究，获得了中红外3.5 μm波段的连续激光输出。为了提高连续光参量振荡腔内信号光的功率密度，降低激光输出阈值，采用对信号光高反射的单谐振腔结构进行激光实验。在8.35 W的抽运功率下，分别获得了335 mW和110 mW 的3440 nm和1505 nm的激光输出，对应的总转换效率达到了5.6%。该实验研究表明半导体激光端面抽运的内腔式KTA连续光学参量振荡也能获得高效的中红外激光输出。基于旋转照明光的数字全息相干噪声抑制
摘要：提出一种数字全息相干噪声抑制方法。首先在照明光方位角给定的前提下，通过在极向平面内连续旋转照明光，实现在多角度照明条件下记录离轴数字全息图。然后对所获得的全息图分别重构，同时利用倾斜相差补偿算法和数字图像自相关配准方法分别补偿再现像的相位倾斜及横向偏移。最后将重构像进行非相干叠加，从而有效抑制再现像的相干噪声。实验结果及相关统计评价数据皆验证了该方法的有效性。CCD中激光光斑的全饱和单侧拖尾现象
摘要：利用532 nm连续激光辐照以东芝TCD1200D型线阵CCD为图像传感器的扫描相机进行实验，在相机输出视频中发现了光斑拖尾的现象，拖尾有限长、全饱和并且仅在光斑一侧。分析排除了光分布造成拖尾的可能原因。其单侧、有限长的特点不符合像素溢出或漏光造成的拖尾，而与转移损失造成的拖尾一致。但其全饱和的特点，不符合目前转移损失率的常数模型。针对当前体沟道CCD的内部结构和工作原理，提出了一种转移损失率随电荷量变化的模型，对新发现的全饱和单侧拖尾进行了解释。伪装目标与背景的偏振对比特性
摘要：为解决传统光强探测手段难以有效探测和识别伪装目标这一难题，基于偏振探测技术搭建了光谱偏振探测成像系统，利用该系统在位于442.0，545.5，670.5，850.5 nm的窄波段对典型草地、土壤背景下的某型深绿色和土黄色伪装涂层进行了光谱偏振探测实验研究。并通过编制的图像处理软件对测试结果进行处理分析以提取其中的偏振信息，获得了目标与背景偏振度和偏振对比度随探测波长和探测角的变化规律。研究结果表明，合理地选择偏振成像探测条件可以使伪装涂层与背景之间存在较大的偏振对比度，可以实现对传统伪装涂层涂覆的目标的有效探测和识别。送粉角度对激光熔覆铁基复合涂层形状特征的影响
摘要：通过分析激光熔覆过程中光束、粉末和熔池间的作用机理，建立了送粉式激光熔覆材料有效利用率的数学模型，在此基础上推导了送粉角度与工艺参数之间的定量关系式，并计算了不同送粉角度下的熔覆材料有效利用率、熔高和横截面积。结果表明，在熔覆工艺参数不变的条件下，理论计算的熔覆材料有效利用率、熔覆层高度和横截面积均随送粉角度的增加而增大，且均高于实验检测值。激光熔覆过程中，由于粉末烧损和机械损失，使熔覆材料有效利用率、熔高和横截面积随送粉角度变化出现最大值，理想送粉角度为60°。预放大数字全息显微系统的特性分析
摘要：为了提高预放大数字全息显微系统的成像质量，采用理论分析与实验验证相结合的方法，分别对采用平面及球面参考光记录的预放大数字全息显微系统进行了研究和比较。结果表明：在通常的实验条件下，系统的横向分辨力主要取决于显微物镜的成像分辨力；记录距离较小时，两种系统的横向分辨力均随着记录距离的增大略有降低；但当记录距离较大时，球面参考光预放大数字全息系统的横向分辨力降低得更为明显，即平面参考光预放大数字全息显微系统较为优越；在记录距离为0的情况下，即像面数字全息成像情况下，两种系统的再现像均具有最高的分辨力，在利用普通工业用传感器条件下，横向分辨力远超过了2.19 μm，且像质较好。因此，尽可能减小全息图的记录距离，或者采用像面数字全息系统，可以有效提高数字全息系统的成像分辨力。搅拌法制备聚合物微球中油水相对壁厚的影响
摘要：为了研究乳液微封装技术中油水相对微球壁厚的影响，推导了在理想状态下微球壁厚、油相质量分数和油水相比这三者之间的函数关系。结果表明：当内相水滴半径和油相质量分数为常数时，微球壁厚是油水相比的单增函数；而当内相水滴半径和油水相比为常数时，微球壁厚是油相质量分数的单增函数。即提高油相质量分数或增大油水相比对增加壁厚而言具有等效性。根据此规律，在搅拌法制备小直径聚苯乙烯微球中，通过调整油水相的各参数，确定了制备小直径厚壁聚苯乙烯微球的关键工艺参数。实验表明：采用搅拌法制备10~25 μm壁厚的小直径聚苯乙烯微球时，油相质量分数宜配制为5.3%~7.0%，油水相比宜控制在1.6~2.2之间，而外水相中聚乙烯醇质量分数宜控制在1%~3%之内。射频功率对类金刚石薄膜性能的影响
摘要：在不同射频功率条件下，实验研究了射频等离子体化学气相沉积类金刚石薄膜的金刚石相分数、光学常数和硬度。利用Raman光谱仪、椭圆偏振仪、数字式显微硬度计分别测试了不同条件下单层类金刚石薄膜的金刚石相分数、光学常数和硬度。实验表明，随着功率的增加，金刚石相的相对分数减少，薄膜的折射率先减小再增加然后减小，射频功率大于910 W时，沉积速率急剧增大。而薄膜的硬度先增加后减小，在射频功率为860 W处获得最大值。超强激光-等离子体相互作用过程中的辐射阻尼效应
摘要：基于包含辐射阻尼效应的电子运动方程，通过坐标变换，分析了圆极化和线极化超强激光在等离子体中传播时，辐射阻尼效应对电子运动的影响。结果表明：两种极化情况下，辐射阻尼效应都随等离子体密度的增大而增强；在圆极化激光中，激光强度在1023-1026 W/cm2范围（对应于不同的等离子体密度）时，辐射阻尼效应将对电子的运动产生显著的反作用，而对于线极化激光，只有当激光强度远大于极限光强时，辐射阻尼效应才对电子的运动有明显的作用。双阳极回旋管磁控注入电子枪设计
摘要：对真实磁场进行拟合，根据电子光学原理以及绝热压缩理论，运用EGUN软件，设计了工作模式为TE34,19的170 GHz回旋管双阳极磁控注入电子枪。最终得到的电子注速度比约为1.3，速度零散小于3%。分析了调节磁场位置、阴阳极间距、阳极间距等因素对电子注性能的影响。结果表明：电子注的速度比和速度零散对于这些影响因子的变化比较敏感,随着阴阳极间距以及阳极间距的增加，速度比逐渐减小，速度零散先减小后增大。设计的双阳极电子枪已应用于整管实验中。X波段左手材料高功率微波天线罩实验研究
摘要：为改善高功率微波天线的性能，设计了一种新型X波段左手材料高功率微波天线罩，并对其进行了实验冷测研究。结果表明，加载一到四层左手材料天线罩均可在一定频率范围内汇聚波束和提高增益，其中加载一层左手材料天线罩时，天线增益提高最大，在频率为9.32 GHz时增益提高最大幅度约为9.64 dB。将实验结果与理论仿真进行对比发现，两者并没有吻合一致。分析了天线罩的功率容量，可以实现高功率微波的应用。用于Ka波段行波管的反射式预失真线性化器
摘要：采用幂级数法分析得到了线性化器与行波管放大器相反的非线性特性，并建立了预失真放大器的幂级数模型。根据反并联二极管对电路能够产生奇次谐波的特点，利用反并联肖特基二极管对、正交混合电桥、二极管电路的匹配网络等结构，通过对各结构的分析优化，设计了用于Ka波段行波管的预失真线性化器。实验结果表明：该线性化器在29~31 GHz频段范围内能为行波管放大器的载波交调比带来最大19 dB的改善。强流电子束轫致辐射复合薄靶设计
摘要：针对目前脉冲硬X射线源能谱硬、辐照面积小、辐射场电子份额高无法开展系统电磁脉冲效应实验研究的技术难题，提出了采用复合薄靶软化脉冲硬X射线能谱、降低电子份额的方法。采用MCNP程序数值模拟了电子和光子在不同材料中的输运规律，分析了复合靶结构和材料厚度对X射线能谱、电子份额的影响。以“闪光二号”加速器为电子束源，设计了复合薄靶、X射线窗。实验得到的X射线参数：平均能量121 keV；均匀性2∶1情况下，700 cm2平均剂量40 rad（Si），500 cm2平均剂量170 rad（Si）；光子数与电子数的比值大于103，可以开展系统电磁脉冲效应初步实验研究。200kV闪光照相测试系统
摘要：介绍了一种基于Marx发生器原理设计的200 kV闪光照相测试系统，该系统具有延时功能，可按照实验要求，在预定时刻产生脉冲X射线进行闪光照相测试。设计了一台10级同轴结构的Marx发生器，采用了正负极充电，极间电容耦合为Z形回路的Marx发生器线路，利用开关与屏蔽外筒间的结构电容来锐化高压脉冲的输出，同时采用紧凑性、低电感设计获得窄脉冲的输出。在充电电压为25 kV的情况下，75 Ω的负载上获得了脉宽小于100 ns、幅度大于200 kV的高压脉冲，通过高压电缆驱动闪光X射线二极管, 在距光源25 cm处获得了剂量大于9×10-6 C/kg、脉冲宽度约为70 ns的闪光X射线。GaAs／AlxGa1-xAs量子阱红外探测器微结构研究
摘要：采用金属有机物化学气相沉积法生长了两种不同结构参数GaAs/AlxGa1-xAs量子阱材料。利用傅里叶光谱仪分别对势垒中Al组分为0.20,0.30的1#，2#样品进行77 K液氮温度下光谱响应测试。结果显示：1#，2#峰值响应波长为8.38，7.59 μm，而根据薛定谔方程得到峰值波长为9.694，8.134 μm，二者误差分别为13.6%，6.68%。针对误差过大及吸收峰向高能方向发生漂移的现象，利用高分辨透射扫描电镜对样品微观界面结构进行分析，结果显示,样品存在不同程度的位错及不均匀性。结果表明：位错引起AlGaAs与GaAs晶格不匹配，是造成1#误差较大的主要原因；峰值响应波长随势垒中Al组分的降低而增大，说明Al组分减小致使量子阱子带间距离缩小是导致峰值响应波长红移的原因。层叠Blumlein线产生电压波的解析解
摘要：采用Laplace变换的方法求解了无损耗情况下层叠Blumlein线输出电压的解析表达式。从传输线两端口网络模型出发，分别求出了负载端短路和开路时传输线特征阻抗的频域表达式。简化了单Blumlein线电路结构，并求出了其输出电压的解析表达式。在此基础上，结合电路叠加原理，求解出了典型的2级层叠Blumlein线输出电压的时域解析表达式。采用递推法，推广得到任意级数情况下的输出电压波解析解。单开关调制的PFN型层叠Blumlein线发生器
摘要：采用平板线加载的陶瓷电容型脉冲形成网络（PFN）构成了单开关调制的层叠Blumlein线发生器。采用传输线理论对短路寄生传输线的短路特性进行了理论分析，结果表明，短路寄生传输线的阻抗可以等效为耦合电感在主传输线的放电频率下产生的感抗。Pspice软件模拟表明，层叠线Blumlein线的电压叠加效率随耦合电感增加而增加。提出了一种磁环增感方法，在4级层叠Blumlein线上实现了3.1倍的脉冲电压叠加。用于太赫兹源粒子模拟的有限电导率模块研制
摘要：针对THz频段微电真空器件波导壁面材料电导率及加工粗糙度引发损耗的模拟需求，研制了有限电导率模块，并将其添加进三维全电磁粒子模拟大规模并行程序NEPTUNE3D。介绍了有限电导率的时域有限差分显格式及时谐场近似解方法，针对上述方法的优缺点，提出了基于扩散方程隐格式的有限电导率模块算法，该算法具备无条件稳定、普适性好的优点。利用矩波导常见电磁波模传输损耗算例，测试了自编的有限电导率模块，测试结果与理论值及同类商业电磁软件计算结果进行了比对，验证了模块的可靠性。利用添加有限电导率的三维全电磁粒子模拟程序NEPTUNE3D，模拟了材料电导率以及表面粗糙度对0.22 THz折叠波导行波管性能的影响，模拟结果表明,材料电导率及表面粗糙度会显著降低器件输出功率和增益水平。综合色散关系、耦合阻抗、衰减常数等因素，给出了器件结构参数设计建议，并指出：通过增加电子束流、注入信号功率以及慢波结构周期数目等方式可一定程度上提高器件输出功率水平。
