Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆总体概念研究
摘要：中国工程物理研究院提出的Z箍缩驱动聚变-裂变混合能源堆（Z-FFR）概念,采用Z箍缩热核聚变产生的大量中子驱动次临界裂变堆而释放能量,集成了“局部整体点火”聚变靶、“先进次临界能源堆”等创新概念,在安全、经济、持久和环境友好等方面具有优良的品质,有望成为有效应对未来能源危机和环境气候问题的千年能源.简要回顾了国内外Z箍缩聚变能源（Z-IFE）的相关研究进展,介绍了中国工程物理研究院在Z-FFR方向的总体概念研究情况,从驱动器、聚变靶设计和次临界裂变堆三方面阐述了此能源系统的原理结构和运行特点,对其经济性进行了评估,同时提出了未来Z-FFR的发展路线图设想.微型化LD泵浦Er＾3＋,Yb＾3＋共掺磷酸盐玻璃被动调Q激光器
摘要：报道了一种主要应用于激光测距的微型化激光二极管泵浦Er＾3＋/Yb＾3＋ 共掺磷酸盐玻璃被动激光器.采用中心波长940nm 的二极管作为泵浦源,Er＾3＋/Yb＾3＋ 共掺磷酸盐玻璃作为增益介质,Co＾2＋：MgAl2O4作为被动调Q晶体,通过优化增益介质和被动调Q 晶体参数,获得了最佳的增益介质长度和被动Q晶体初始透过率.当泵浦能量14mJ,重复频率10Hz,泵浦脉宽5ms时,获得了单脉冲能量480μJ,脉宽5ns,峰值功率大于20kW 的激光输出,激光光束质量因子为1.2.高重复频率短脉冲全光纤激光系统
摘要：采用时分复用技术在输出80MHz重复频率光纤锁模激光器的基础上,实现了重复频率倍增,获得了160MHz的高重复频率输出.理论和实验研究了高重复频率短脉冲在大模面积掺Yb＾3＋ 光纤中的放大特性,实验上获得了输出平均功率105W,脉冲宽度12.4ps,重复频率160 MHz的高重复频率短脉冲光纤激光系统.基于CCD成像方法的激光束近场光强分布测试技术
摘要：激光束近场光强分布是影响激光束特性的重要参数之一，为了使目前激光束近场光强分布的评价更加合理和科学化，对CCD直接测量法和漫反射屏测量法两种测量方法进行了研究，并分析了材料不同的漫反射屏对测量结果的影响。研究结果表明，漫反射屏材料的不同对测量结果有较大影响，并且漫反射屏测量法存在的散斑对测量结果影响也较大。两种测量方法比较表明CCD直接测量法测得结果更加客观，与真实值更加接近。复杂环境下运动目标偏振成像检测方法研究
摘要：针对低对比度、低信噪比等复杂环境下运动目标检测失检率较高的问题,提出了基于稳定性主成分寻踪的运动目标偏振成像检测方法.首先将预处理后的连续帧偏振图像组合成-个矩阵,依据帧间图像信息相关性,建立了稳定性主成分寻踪数学模型,将该矩阵分解成低秩、稀疏,噪声三部分,其中稀疏矩阵包含了帧间目标信息;再以低秩矩阵核范数与稀疏矩阵1范数的和为目标函数,利用增广拉格朗日乘子法求得目标函数值最小时的稀疏矩阵;最后采用马尔科夫随机场滤除稀疏矩阵中的噪声.实验结果表明,该方法对复杂环境有很好的适应能力,且检测准确率优于其他算法.亚表面双球孔洞的热波散射与温度分布
摘要：基于非Fourier热传导方程,采用波函数展开法,对含双球形孔洞缺陷的半无限体材料内部的热波散射与温度分布进行了研究,给出了材料内部任-点温度的解析解和表面温度分布的数值计算结果.分析了孔洞的几何参数和物理参数对金属材料表面温度分布的影响.结果表明：相对热扩散长度、入射波波数和埋藏深度对表面温度分布的影响比较大,当孔洞间距较大时,可以忽略孔洞之间的热波散射.光束控制系统组件化仿真及运动解耦方法研究
摘要：利用激光系统组件化仿真软件构建了光束控制系统的组件化仿真框架,对几何/波动光学传输、光束定向器机架与其内部光学元件的耦合运动进行了仿真,提出了目标脱靶量数据和传感器图像自动更新、光束定向器机架与其内部多块快速倾斜镜控制驱动量自动解耦的数值仿真新方法,并在动态跟踪控制可视化过程中完成了光束定向器机架、多块快速倾斜镜驱动控制以及光学传输成像的仿真,满足了光束控制系统建模仿真的普适性、灵活性、易用性设计目标.最后,大气传输校正联合仿真实例证明：利用精跟踪、自适应光学技术能有效抑制大气低频扰动幅值,校正高频扰动的影响.连续激光与单脉冲纳秒激光对CMOS的损伤效应
摘要：针对前照式有源型可见光互补金属氧化物半导体（CMOS）器件,开展了1080nm 连续激光与1064nm 单脉冲ns激光损伤效应的对比研究,观察到了CMOS出现点损伤、半边黑线损伤与十字交叉黑线损伤三个典型的硬损伤阶段,并分析了损伤机理.在连续激光辐照下,损伤效应主要是热效应的影响.当辐照时间小于稳态时间时,辐照时间越长,损伤阈值越低,当辐照时间大于稳态时间时,损伤阈值趋于稳定值.对损伤后的CMOS器件的微观结构进行了显微观察,结合CMOS电路结构深入分析了各种典型实验现象的损伤机理,半边黑线损伤与十字交叉黑线损伤主要是不同层金属线路熔断导致信号断路.在单脉冲ns激光作用下,CMOS像元表面的硬损伤主要是激光加热作用和等离子体冲击波作用引起的.激光多普勒自主测速仪天线安装误差对测速精度的影响
摘要：为了减小激光多普勒自主测速仪天线安装误差引起的测速误差,以多普勒频移原理为基础,通过旋转矩阵的复合变换推导出测速误差与安装误差间的函数关系,分析了三个安装误差角对三维测速精度的影响,并对旋转矩阵采用Bursa模型线性化后在整体最小二乘准则下给出安装误差角的最优估计,从而实现测速误差的补偿.仿真结果表明：测速误差随速度的增大而增大,影响纵向、横向测速精度的主要因素是偏航角,影响垂向测速精度的主要因素是纵倾角,补偿后三维测速误差显著减小.抑制大型折叠腔结构光斑抖动技术的研究
摘要：针对光腔镜盒的真空变形和振动对精密光学系统的影响,分析了传统刚性连接的光学调整架平台以及球关节连接结构在减振降噪设计的不足,从支撑和柔性密封连接的角度,设计了隔离振动和光腔镜盒真空变形的精密光学调整架平台,对应用于大型折叠腔的双层光学调整架平台的动力学特性进行ANSYS仿真,并完成了光斑抖动验证实验.结果显示框架式双层光学调整架平台的第一阶弹性体频率可达到126.5,172.3Hz,很好地满足折叠腔光学调整架平台的使用要求;应用在大型折叠腔,抽真空试验前后He-Ne导引光输出光斑位置无变化,形状变化很小,出光过程中输出抖动角均方根值为3.73″,隔离振动传递效果明显.超声速流场条件下激光辐照耦合效应数值模拟
摘要：激光辐照结构物包含复杂的多物理场耦合问题,其存在流、热、固多种机制的耦合效应.结合计算流体力学（CFD）和有限元方法,对超声速条件下的激光辐照平板问题进行了热流固耦合分析.采用CFD 方法得到平板附近流场分布,利用有限元方法计算平板的温度分布,并将二者结合起来实现流体和固体间的数据交互.理论分析确定了流场效应的最主要影响参数为来流马赫数与攻角.对于不同马赫数,激光区域在6Ma条件下存在温度的谷值,小于等于6Ma条件下主要体现为冷却效应,而6Ma以上主要体现为气动加热效应.攻角增大会导致激光区流体质量流量的增加,使冷却效应更加明显.最后综合分析了流场气动加热和冷却两种效应的产生机制.利用高翅管换热器提高压力恢复系统效率
摘要：为提高压力恢复系统效率,设计并制造了一台高翅管换热器.采用滚扎而成的整体式螺旋高翅片管,代替套片式圆形普通翅片管,翅片管材料为紫铜,管束按等腰三角形叉排布置,管内强制水冷.测试了高翅管换热器的阻力特性,对比分析了加入换热器前后压力恢复系统性能的变化.结果表明：随着背压的提高,该换热器流阻逐渐降低,当背压达到9.366kPa时,换热器流阻为0.133kPa,仅占换热器入口激光尾气压力的1.4%;与不加换热器相比,加入高翅管换热器后的引射器混合室入口压力降低了12.95%,压力恢复系统的效率得到了提高.部分相干光在大气湍流中传输的闪烁指数
摘要：实验测量了不同空间相干度的部分相干光在实际大气湍流中传输的闪烁指数.结果表明：随着入射光空间相干度的降低,闪烁随光传输距离增长而增加的趋势变得缓慢,甚至出现减小的情况.此外,与完全相干光的闪烁指数随着径向距离的增加而增加不同,部分相干光的闪烁指数沿着光斑径向距离的增加不-定增加,而有可能出现降低.相干度越低,该效应越明显.Cr＾2＋：ZnS和Fe＾2＋：ZnS光谱特性的比较研究
摘要：基于密度泛函理论和投影平面波方法,采用第一性原理对比分析了Cr＾2＋ ：ZnS和Fe＾2＋ ：ZnS的电子结构和光学性能.晶体中二价掺杂离子的态密度、能带结构和几何优化由广义梯度近似的PBE 描述.Cr＾2＋ ：ZnS和Fe＾2＋ ：ZnS的近中红外光谱表明,特征吸收来自于局域激发的d和p-d杂化轨道之间的跃迁,Fe＾2＋ ：ZnS的中心跃迁能量比Cr＾2＋ ：ZnS的要低,红移0.34eV;分别制备了Cr＾2＋ ：ZnS和Fe＾2＋ ：ZnS晶体,并测得了Cr＾2＋ ：ZnS和Fe＾2＋ ：ZnS的吸收光谱,证实了Fe＾2＋ ：ZnS的特征吸收峰较Cr＾2＋ ：ZnS红移0.34eV.2μm波段全光纤保偏被动锁模掺铥光纤激光器
摘要：报道了2μm 波段的全光纤保偏锁模掺铥光纤激光器,通过在法布里-珀罗（F-P）腔内加入半导体可饱和吸收镜做为被动锁模器件,采用主振-放大构型,获得了最高输出平均功率为1.08W,重复频率为10.24MHz,脉冲宽度为15.24ps,中心波长为2054.68nm,光谱宽度约为0.3nm 的2μm 线偏振激光脉冲输出,激光脉冲的消光比为24.17dB.高功率全光纤啁啾脉冲放大激光系统
摘要：采用基于非线性偏振旋转原理的光纤被动锁模激光器作为主振荡器.输出信号脉冲的重复频率为30MHz,脉冲半高全宽为265fs.信号脉冲通过全光纤啁啾脉冲激光放大系统展宽至100ps后,经过1级芯径10μm 的光纤预放大器和1级芯径50μm 的光纤功率放大器将脉冲平均功率放大至10 W,斜率效率41.5%.输出脉冲经光栅压缩器将脉宽压缩至594fs.氧的低温吸附模型与计算
摘要：受化学氧碘激光器（COIL）高效率小型化及新型压力恢复技术发展的推动,考虑COIL中气体氧的低温吸附问题.从质量守恒观点出发考察了气体流过沸石多孔床的压力与速度的关系,建立了吸附剂吸收的物质与气流中物质关系的吸附平衡方程.由吸附物较少的特点,得出在确定的压力梯度下速度为常数的近似.由吸附平衡方程与吸附速率方程,构成低温吸附模型方程,其中,亨利等温线方程作为辅助关系.对低温吸附模型方程作数值求解,得到了气流中氧质量浓度及吸收的氧质量浓度随时间变化的规律,以及这些质量浓度分布的长时间渐近特征.飞秒双脉冲激光照射金属薄膜的热行为
摘要：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所,激光与物质相互作用国家重点实验室,长春130033;
