TE02模式95GHz三次谐波回旋管实验
摘要：首次实现W 波段三次谐波回旋管输出功率突破10kW.谐波回旋管互作用结构采用带有光阑结构的圆柱型开放式谐振腔,工作模式为低损耗圆对称模式TE02.实验中,在脉冲宽度20μs、电子束电压45kV、电流3A、磁场1.23T时,测得工作频率为95.22GHz,输出功率13.4kW,对应效率9.9%.基于SESAM的3μm波段被动调Q光纤激光器
摘要：基于半导体可饱和吸收镜,实现了3μm 波段被动调Q光纤激光器平均功率瓦级输出.激光器最大平均功率为1.0W,对应的最大脉冲能量及最大峰值功率分别为6.9μJ和21.7W.激光器斜效率为17.8%,最高重复频率为146.3kHz,最小脉宽为315.0ns.R600a喷雾冷却系统换热过程
摘要：以R600a压力式封闭系统喷雾冷却过程为研究对象,对其换热过程进行分析.对液滴撞击热面后的状态进行建模,分析了其运动状态.通过忽略液膜的对流换热,引入韦伯数来简化并修正雾滴与热源表面的对流换热系数关联式;借鉴二次成核理论,通过单位时间内,单位面积上覆盖的雾滴数量对核态沸腾换热系数关联式修正.通过上述分析,以对流换热和核态沸腾换热两种机理为中心,建立了新的换热系数关联式.通过与其他文献的关联式、实验测量值进行比较、不同工质进行比较、不同实验系统比较,发现该式预测值和实验测量值偏差在±20%以内,能够很好地预测压力式封闭系统喷雾冷却过程的换热系数.相位校正器粘接局部应力控制技术
摘要：通过理论分析,对相位校正器的镜面与支撑结构间的粘接建立模型进行仿真研究,提出了在相位校正器镜片上加工小圆柱,使其粘接应力由镜片本身转移到突出部位的小柱子上,有效改善了相位校正器镜面局部粘接应力,使镜面局部高阶像差得到缓解,并通过试验验证了其有效性.超高功率短脉冲作用下薄壁金属的热特性分析
摘要：针对短脉冲高功率热流作用下的薄壁金属导热问题,基于傅里叶导热模型,采用固液耦合计算方法对金属瞬态温度特性进行了数值仿真,并分析了液体工质流速及固体材料物性参数对金属温度瞬态响应和分布的影响作用.分析结果表明：温度响应特性与时间尺度有关,在单次脉冲作用下,在ms量级内热量才能开始通过水侧对流散热散出,25ms后金属内部温度渐趋平衡;在连续脉冲作用下,金属内部温度逐渐升高,一定时间后温度变化达到动态平衡,壁面温度在一定范围内波动;停止加热后,在2s内温度逐渐降低至初始状态.提高水的流速和固体壁面热扩散系数均可降低壁面温度,且缩短温度趋衡所需时间.飞尘气溶胶粒子散射特性分析：对比实验和米散射方法
摘要：采用Mie散射理论计算了可见光波段等效球飞尘气溶胶粒子的Stokes散射矩阵,并与实验得到的空间随机取向的非球形飞尘气溶胶粒子结果进行了对比分析;由理论与实验方法得到的散射相函数,采用离散坐标法计算了两者的双向反射函数（BRDF）,并对此结果进行了分析研究.结果表明：实验测量的非球形飞尘气溶胶粒子群的散射矩阵和基于球形粒子假设的Mie散射理论计算结果在大多数散射角上都不相同,但是不对称因子却大致相同;球形一非球形粒子群的BRDF随反射角的变化趋势基本一致,但是球形粒子群的BRDF曲线分布具有更大的波动趋势;随着光学厚度的增加,球形一非球形粒子群的BRDF曲线分布均趋于平坦,计算结果趋于一致.因此在飞尘气溶胶粒子散射特性研究中,当光学厚度较小时,用球形假设的方法会造成一定的误差,BRDF相对误差最大可以达到60%,需考虑粒子非球形特性造成的影响;而当光学厚度较大时,BRDF相对误差一般不会超过10%,采用球形假设的方法具有一定的适用性.相位测量轮廓术中结合几何标定的非线性校正
摘要：提出了-种嵌入到常规几何标定过程中的非线性校正算法.该方法通过相位获取投影图案与拍摄图像对应点之间的亮度关系,进而确定系统的非线性亮度响应.该算法在几何标定进行的同时,无需调整系统设置或投影额外的结构光图案,直接导出用于非线性预补偿的灰度查找表.实验结果表明,校正后的相位误差比校正前减少了约95%.强激光加载铝材料动态损伤特性及其微介观结构观测
摘要：在神光-Ⅱ装置上利用强激光加载铝材料进行高应变率（高于106s-1）层裂实验,研究不同初始温度下高纯铝材料的动态损伤特性.采用任意反射面速度干涉仪测量样品自由面速度剖面,由自由面速度剖面计算纯铝样品层裂强度与屈服应力.结果表明：随着温度升高,材料层裂强度减小,屈服应力增大.对激光加载前后样品进行金相分析,观察不同初始温度下纯铝材料的微介观结构变化及其损伤特性.结果表明：随着温度升高,样品晶粒尺度缓慢增大,但在873K（近熔点）时晶粒尺度急剧增加;层裂面附近小孔洞数目较多,孔洞尺寸也较大,而远离层裂面处,孔洞数目相对较少,且尺寸也较小;材料的断裂方式随温度升高由沿晶断裂为主逐渐变为穿晶断裂为主.激光沉积大面积均匀薄膜数学模型与实验
摘要：由于激光烧蚀靶材产生的等离子体呈高斯分布,其中所包含粒子密度及性能的空间分布极不均匀,因此脉冲激光沉积法难以制备性能与膜厚均匀的大面积薄膜.提出并构建了衬底自转与一维变速平移机构,衬底匀速自转的同时,进行一维平移,越靠近等离子体中心平移速率越大、反之越小,达到均匀镀膜的目的;在此基础上建立了机构运动参数对膜厚影响的数学模型,通过仿真模拟分析关键参数对膜厚分布的影响;通过运动参数优化指导实验,最终获得了直径为200mm、不均匀性不超过±4%的大面积类金刚石膜,与仿真优化结果吻合.光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的测量及其特性分析
摘要：为研究光反馈腔衰荡光谱技术中纹波效应的产生机理,基于所建立的腔长为49.1cm 的V 型微晶玻璃衰荡腔在不同环境、不同光谱范围所测得的腔损耗谱,利用数据处理方法详细分析并讨论纹波效应的周期和振幅等典型特征.分析认为,纹波效应呈现出明显的部分干涉特点,光谱纹波的周期和振幅特性分别受折叠腔结构和折叠腔镜表面污染状态影响,而与光谱扫描区域关系不明显;这表明纹波效应主要来源于折叠腔镜表面散射场的部分干涉效应.组合变形镜对板条固体MOPA激光波前畸变校正
摘要：提出了一种利用组合变形镜校正板条MOPA 固体激光器像差的方法,并通过实验验证其有效性.通过将一个11单元的一维变形镜和一个67单元的二维变形镜组合,有效降低了单个二维变形镜波前校正过程中驱动器间的电压差,从而提高了二维变形镜的使用安全性,并在一定程度上改善了校正后波前畸变的空间分布,降低了波前畸变残差.实验结果表明,一维变形镜与二维变形镜的组合能高效地校正板条MOPA固体激光器的波前畸变,波前残差均方根值小于0.08μm,远场光束质量因子可达1.67.二元伪随机光栅与台阶校准检测系统传递函数的影响分析
摘要：采用高质量的标准位相结构是实现光学干涉检测系统的系统传递函数精确校准及保证光学元件波前/表面中高频段信息准确检测的前提.通过对二元伪随机光栅结构和台阶位相结构两类典型表面进行模拟,分析了空间周期误差及跃变边缘陡度等制造误差对于检测系统传递函数校准的影响,并分析了检测系统CCD对二元伪随机光栅欠采样和过采样时功率谱密度（PSD）的变化.结果表明：存在同等制造误差时,二元伪随机光栅结构比台阶位相结构对检测系统传递函数中高频能够实现更高精度的校准;当对二元伪随机光栅存在欠采样或过采样时,均会造成PSD随频率的下降,可通过对理想二元伪随机光栅的高度分布进行相应的采样修正消除因采样对传递函数校准的影响.东南沿海地区相对湿度对气溶胶消光特性的影响
摘要：采用能见度仪和温度脉动仪在我国东南沿海典型地区进行能见度和相对湿度测量实验,利用能见度与消光系数和波长的关系,分析了在雾霾和晴好两种天气条件下相对湿度对沿海气溶胶系统消光系数的影响.研究结果表明：对于波长为1.06μm 的激光,该地区两种天气下气溶胶粒子的潮解点均为80%左右;当相对湿度在80%～90%时,随着相对湿度增大,两种天气下消光系数相对干粒子时的增长率基本相同,吸湿增长因子主要介于1～2;当相对湿度大于90%时,二者相对增长差别很大,晴好天气下吸湿增长因子增大了两个量级,远大于雾霾天气.体布拉格光栅用于高功率光谱组束的研究
摘要：使用透射型体布拉格光栅组束两束光纤激光,实现了856 W 光谱组束输出.总的光谱组束效率为73.7%,组束光束的横向质量因子为7.9,纵向质量因子为2.7.研究结果显示,虽然体光栅的角色散严重影响衍射光束的光束质量,但其并不影响透射光束的光束特性.由于当前宽谱光纤激光器的输出功率远大于窄线宽输出,使用宽谱光纤激光器（光谱带宽超过4nm）作为透射光束,能够在不降低组束效率和组束光束质量的前提下,有效提升使用体布拉格光栅进行光谱组束的总输出功率.1.06kW13GHz线宽全光纤激光器
摘要：分析了高功率光纤激光器中受激布里渊散射（SBS）效应的抑制方法.研究表明,利用宽带噪声源高速相位调制展宽光谱的方法对于抑制SBS十分有效,可实现kW 级用于光谱组束的数10GHz高功率光纤激光子束.通过理论计算线宽与SBS阈值的关系,并分析噪声相位调制各参数对SBS阈值提升的影响,优化了光纤激光器设计参数.通过宽带噪声高速相位调制的方法,展宽单频种子源线宽至13GHz,通过两级预放大至10W 后,使用20/400μm 掺Yb光纤最终实现了中心波长1064nm、线宽13GHz、最高功率1.06kW的激光输出,光束质量M2〈1.2,光-光转换效率86%,实验过程未观测到模式不稳定性现象.进一步扩宽噪声源频带,加大调制深度,有望实现更高功率的窄线宽光纤激光输出.切向气流和激光作用下碳纤维/环氧材料的损伤特性
摘要：无气流和切向气流马赫数分别为0.50,0.85条件下,开展了碳纤维/环氧材料激光辐照损伤特性研究实验,对碳纤维、环氧树脂和复合材料热失重曲线、温度历史曲线以及实验后复合材料损伤形进行分析,结果表明：由于切向气流阻止材料燃烧且对材料表面起冷却作用,无气流条件下材料的热损伤区域远大于激光辐照区域,与切向气流条件相比,材料后表面温升时间长、温升幅值高;在切向气流环境下,由于气流作用使得材料的损伤包括烧蚀损伤和断裂损伤;从损伤形貌和后表面温度历史、温升速率比较来看,在切向气流马赫数为0.50～0.85的速度范围内,碳纤维/环氧材料在切向气流和连续激光（102 W/cm2量级）联合作用下的损伤差异不明显.Z箍缩准球形负载用TAC气凝胶的制备与表征
摘要：以三醋酸纤维素（TAC）为原料,并利用模具成型与溶胶凝胶方法,成功制备了Z箍缩准球形负载用球形及椭球形超低密度TAC气凝胶靶材料.研究了TAC溶胶凝胶化过程中光透过率随温度的变化,确定了球形与椭球形TAC气凝胶模具成型最佳凝胶化温度控制范围.TAC气凝胶微结构的扫描电子显微镜表征结果表明,该气凝胶材料结构为20～40nm 的纤维丝交错形成具有纳米孔洞的三维网络微结构;TAC气凝胶的热分析结果表明,TAC气凝胶的热分解性能与其原料接近,热分解起始温度约为320 ℃.目前该材料已成功应用于Z箍缩准球形负载物理实验中.钛球表面研磨技术研究
摘要：采用四轴球体研磨方法对金属钛球进行精密研磨实验,通过Talysurf轮廓仪对球体表面粗糙度进行测试,通过靶丸表面轮廓仪检测钛球圆度.结果表明：钛球表面粗糙度可达小于10nm,圆度小于1.0μm.通过对球体的受力分析表明,在四轴空间对称分布的情况下,需满足四轴受力基本相同,研具半径为被研球体的0.816倍,可获得圆度较好的球体.
