全光纤主动锁模2μm掺铥脉冲激光器
摘要：报道了全光纤结构主动锁模掺铥脉冲激光器，中心波长为1950nm。利用电光相位调制器对光纤激光器进行腔内相位调制，获得了重复频率为11．884MHz的主动锁模脉冲输出，脉宽为816ps。改变泵浦功率、调制信号的频率和幅度，获得了重复频率为4～18kHz的弛豫振荡调制稳定脉冲输出。锁模和弛豫振荡调制获得的输出脉冲能量波动低于7％。振动线准直技术的原理和研究概述
摘要：振动线准直技术是一种通过直接测量空间磁场分布情况来进行磁铁设备准直的方法，其原理完全不同于目前国内正在使用的基于磁铁机械结构进行准直的方法。振动线方法具有很高的准直精度和灵敏性，可以用于单个磁铁磁中心测量、磁铁准直标定和多块磁铁磁中心准直等。主要介绍了振动线准直技术的原理、起源和国际上的应用研究概况。大型脉冲功率系统真空功率传输问题
摘要：脉冲功率科学与技术广泛应用于X射线闪光照相、惯性约束聚变（ICF）和高能量密度物理等研究领域，其基本特征是将能量在时间和空间上进行压缩来获得极高的功率密度，进而获得高温、高压、强辐射和高能量密度的极端条件。大型脉冲功率装置是获得高功率脉冲的载体，真空功率传输系统是此类装置的重要组成部分，是将储能系统的能量传递给负载的关键，也是决定大型脉冲功率系统技术可行性的重要方面。分析了大型脉冲功率系统真空功率传输的物理基础，综述了相关物理问题的国内外研究状况，结合Z箍缩聚变驱动器特定的需求，具体分析了技术现状与目标的差距，最后针对后续研究提出了建议和看法。双包层光纤折射率研究及纤芯结构优化设计
摘要：采用Matlab和Comsol建立单模光纤内激光传输模型，对双包层内光纤折射率和纤芯结构对光能量分布的影响进行了理论研究。系统分析了光纤芯径与数值孔径、归一化频率和功率填充因子的关系，依据得到的结果进一步采用多模物理耦合仿真方法对不同类型的单模双包层光纤纤芯的能量分布进行仿真，探索了不同折射率分布情况对纤芯能量分布的影响。计算和仿真结果表明：凹面折射率分布光纤的光斑模场面积最大，单位面积的功率分布最低。针对大功率光纤激光器的应用需求设计了工作波长为1．064μm、纤芯直径为10μm、凹面直径为8μm、数值孔径为0．12的单模凹面折射率双包层光纤，为提高光纤泵浦效率、降低纤芯的能量密度提供了思路。等离子体初始密度对激光支持爆轰波特性的影响
摘要：采用守恒元求解元方法，对描述激光支持爆轰波等离子体流场演化的二维轴对称流体动力学控制方程组进行了数值模拟计算，给出了不同时刻点的等离子体压强、密度、温度、速度及对激光吸收系数的空间分布，比较了初始密度不同的情况下等离子体演化的不同特点。计算结果表明，等离子体初始密度较大时，等离子体对激光的吸收系数较大，为了增强激光能量与靶面的耦合，应合理控制靶面等离子体密度、激光脉宽及脉冲间隔。激光束畸变波前高频相位的恢复效果分析
摘要：运用逐次逼近迭代法恢复近场畸变波前的高频相位，定量分析了高频相位恢复效果与滤波器截止频率之间的关系，并进一步讨论了近场和远场光强噪声扰动对恢复效果的影响。研究结果表明：随着滤波器截止频率的增大，即对近场波前相位探测器要求的提高，逐次逼近迭代法的高频相位恢复效果会越来越好。此外，高频相位恢复效果随近场或远场光强噪声扰动的增大而变差，其中，近场光强噪声扰动对恢复效果的影响相对较小，而远场光强噪声扰动对恢复效果的影响则明显得多。在实际工作中，为了获得较好的近场高频相位的恢复效果，不仅需要合理地对近场低频相位测量提出要求，而且还必须尽可能减小光强分布测量的误差，特别是尽量减小远场噪声光强的影响。高功率905nm InGaAs隧道结串联叠层半导体激光器
摘要：设计出了隧道结串联叠层半导体激光器结构，采用分子柬外延进行激光器材料的外延生长，材料经过光刻、腐蚀、欧姆接触、解理、腔面镀高反射／减反射膜、焊装等工艺，制作成条宽200pm、腔长800μm的半导体激光器。两隧道结激光器在脉冲宽度100ns，重复频率10kHz，30A工作电流下输出功率达到80w，峰值发射波长为905．6nm，器件的阈值电流为0．8A，水平和垂直方向的发散角分别为7．8°和25°。基于随机并行梯度下降算法的光束相干合成技术
摘要：介绍了随机并行梯度下降算法的基本原理，对算法流程进行了仿真验证，并对其中随机扰动幅度和增益系数两个关键参数进行了仿真分析。分析结果表明，这两个参数存在一个最适区间，只有在此区间内取值时算法才能有效收敛。以仿真分析为依据开展了光纤激光的相干合成实验，结果表明光束相干合成效果显著，有效地验证了仿真分析的结果。自适应光学中SPGD算法关键参数实时调节方法
摘要：介绍了随机并行梯度下降（SPGD）算法及其在相干合成中的应用，针对实验中算法关键参数难以调节的难点，提出采用软硬件结合的新方式，实现对实验数据的在线采集和分析以及对SPGD算法关键参数的自动实时调节。开展了4路光纤激光相干合成实验，对不同调节方法进行对比。实验中采用新方式有效调节了SPGD算法中增益系数和随机扰动幅度的取值，合成效果显著。预应力对熔石英损伤的影响
摘要：采用ANSYS进行形变一应力模拟。对不同应力状态下的熔石英表面进行三倍频激光损伤测试，结果发现，预加压应力为0～50MPa时损伤阈值有明显提高的趋势，用应力耦合作用对此给出了解释：O～50MPa的预加压应力可以降低和抵消激光辐照产生的张应力破坏，大于50MPa预应力的耦合作用会使得该处机械性能下降，另外，损伤增长在预应力存在时更容易发生。因此，0～50MPa预加压应力时的表面预应力可以提高熔石英的抗激光辐照能力。激光系统组件化仿真软件EasyLaser
摘要：针对国内一直以来缺乏一套能够对复杂激光系统进行全面仿真模拟工具的问题，在成熟仿真模块的基础上，基于组件化建模仿真思想研发了通用易用的激光系统仿真软件EasyLaser。它由通用的组件化建模仿真支撑平台SciSimu和8个仿真组件库构成，具备对光束的光学元件间传输、大气传输、电视成像、自适应光学校正、识别提取跟踪等复杂过程的建模与仿真能力。详细介绍了EasyLaser的物理仿真能力和软件特色，并利用EasyLaser软件搭建仿真光路模型，进行自适应光学系统对大气湍流效应的校正效果的分析和研究。神光Ⅲ主机装置预放系统能量平衡与稳定性分析
摘要：基于SG-Ⅲ主机装置预放系统，提出一套预放系统能量平衡方案，实现了对预放系统输出能量的精确控制。装置运行实验结果表明，预放系统的能量平衡控制精度达到5．47％。通过对影响预放系统输出能量平衡各项因素的定量分析，指出影响预放系统能量平衡控制精度的主要因素是1Hz重频能量波动，而提高1Hz重频能量稳定性的关键在于控制前端系统注入偏振能量波动。喷雾腔压力及喷嘴孔径对相变喷雾冷却性能的影响
摘要：为了满足大功率激光器件高热流密度及低表面温度的冷却需求，以R22为冷却工质，实验研究了在闭式系统中改变喷雾腔压力及喷嘴孔径对相变喷雾冷却中临界热流密度、冷却温度等冷却性能的影响，实验结果表明：在喷雾人口压力为0．8MPa，喷雾高度为22mm，人口温度为-3℃的实验条件下，当喷雾腔压力在0．2～0．4MPa范围内变化时，随着喷雾腔压力的升高，临界热流密度值（CHF）先增大后减小，存在最优的临界热流密度，冷却壁面温度随着喷雾腔压力的升高而上升；当改变喷嘴孔径时，CHF存在最优值，过小及过大的孔径均会影响喷雾冷却性能；当喷嘴孔径为0．4mm，喷雾腔压力为0．34MPa时，CHF值最高，为276．1W·cm-2，其对应的被冷却表面温度为26．8℃，表面换热系数为66640W·m-2·K-1。润滑油对基于制冷循环的喷雾冷却系统性能的影响
摘要：针对高功率固体激光器的散热需求，设计了一种基于制冷循环的喷雾冷却系统，并对其换热性能进行研究。由于制冷系统的压缩机需要润滑，冷却液中不可避免地会混有润滑油。润滑油会对冷却液的粘度、表面张力产生影响，并可能产生油膜，从而对冷却液的换热过程产生强化或抑制。因此，通过实验研究，分析了润滑油对喷雾冷却换热性能的影响。实验结果表明，冷却液中存在润滑油，会增大冷却液流经喷嘴过程中的阻力，减小流量，但根据本系统的应用情况，可以忽略；在低热流密度时，含有一定量的润滑油更有利于热源表面温度的均匀分布，高热流密度时，2％（质量分数）的含油量对温度分布不均的影响可以忽略；润滑油的存在可以提高临界热流密度，使得系统的散热能力得到提高，更有利于其在高功率固体激光器散热领域的应用。微透镜变化对半导体激光器光束匀化效果的影响
摘要：为了实现高均匀性的半导体激光器泵浦光源，研究了成像型光束积分器中微透镜的变化对泵浦光均匀性的影响。详细讨论了微透镜数值孔径与入射光束的角度匹配的问磁。推导了高斯光束经成像型光束积分器的光场分布模型，分析了微透镜的边缘衍射对光斑均匀性的影响，明确了微透镜孔径大小的取值范围，并利用ZEMAX进行了系统仿真及实验验证。结果表明，经优化后的成像型光束积分器实现了不均匀性为8．11％的矩形光斑。Talbot外腔压窄线阵大功率半导体激光器输出谱宽
摘要：线阵半导体激光器（LDA）内部发光元周期排列，基于Talbot效应，改进传统Littrow外腔窄线宽系统，在Littrow外腔中置入反射率为20％平平镜构成Talbot外腔以进一步窄化激光器输出谱宽，并将外腔窄线宽输出通过铷池进行吸收实验。实验结果表明：铷池对Tablot外腔输出吸收系数比Littrow外腔吸收系数相对提高42．9％，说明Talbot外腔能有效提高外腔输出谱宽的均匀性，提高半导体激光器泵浦效率。强激光束在柱面镜空间滤波器中的传输特性
摘要：为了解决空间滤波器滤波针孔堵孔问题，提出了一种新型柱面镜空间滤波器，新型柱面镜空间滤波器由柱面镜和狭缝构成。利用线性传输理论，对高功率激光束在新型柱面镜空间滤波器中的传输特性进行了数值模拟。结果表明：新型柱面镜空间滤波器的焦斑面积比传统滤波器大，而焦斑功率密度较小；新型柱面镜空间滤波器的滤波效果与传统滤波器相同，近场均匀性也相同。因此新型柱面镜空间滤波器能够抑制空间滤波器堵孑L效应，可以缩短空间滤波器系统透镜焦距，从而提高功率装置的整体性价比。由此，采用新型柱面镜空间滤波器替换传统球面镜空间滤波器具有可行性。空心高斯涡旋光束的远场特性
摘要：基于角谱法和稳相法，推导出了空心高斯涡旋光束的TE波和TM波在自由空间远场传输和能流密度的解析表达式，研究了其相位奇点和能流密度分布。结果表明，空心高斯涡旋光束的远场特性主要跟控制参数有关。改变光束中的涡旋离轴量，光涡旋和能流密度黑核会发生移动。圆刃型位错线的半径和能流密度暗环位置跟束腰宽度有关，而能流密度的对称性主要受涡旋离轴量的影响。
