强激光与粒子束杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

强激光与粒子束 2016年第10期杂志 文档列表

强激光与粒子束杂志高功率激光与光学

COIL中碘气动阀可靠性增长试验的初步研究1-6

摘要：对COIL中的碘气动阀进行可靠性增长试验,主要包括可靠性增长模型的讨论,试验方案设计、数据分析与处理等工作,提出了基于碘气动阀密封组件的改造措施,并进行了可靠性验证试验,试验结果表明经可靠性增长试验后,碘气动阀的可靠性有了较大提高。在此基础上分析得出了基于碘气动阀的可靠性增长模型。

飞秒激光驱动纳米多孔靶产生X射线转化效率实验研究7-11

摘要：利用多孔结构原理,研制了厚度为100μm、孔隙率为70%的纳米多孔铜靶,密度比为固体铜的30%。实验在中国工程物理研究院“星光Ⅲ”激光装置飞秒激光束上进行,激光功率密度大于1.6×10^18 W/cm^2,脉宽为30fs。利用16bit单光子CCD获取了X射线能谱,测得铜Kα线光子产额为2.9×10^8 photon·sr^（-1）·s^（-1）,转换效率为0.008 38%。与压制加工的平面Cu靶相比,多孔结构靶的X射线产额约为平面靶的1.8倍,表明纳米多孔结构能够有效增强飞秒激光能量吸收,提高超热电子和X射线转化效率。

宽温度范围无制冷固体激光器12-15

摘要：设计完成了一种适用于宽温度范围内的无制冷被动调Q固体激光器。根据激光二极管（LD）输出波长随温度漂移的特性,对不同波长叠加组合,实现了20℃范围内808nm泵浦光的稳定输出。优化了泵浦源结构并通过Ansys软件进行稳态热模拟仿真,结果表明其可以实现自然冷却。依据泵浦能量及材料参数,确定了最优的输出镜反射率和饱和吸收体初始透过率分别为28%和34%,被动调Q后的单脉冲输出能量模拟值为9.8mJ,脉宽为9ns。通过实验,在35～55℃温度范围内,自然冷却条件下获得了单脉冲能量8.6mJ、脉冲宽度10.2ns的1064nm激光输出,单阵列功率不稳定性低于5%,阵列切换时功率不稳定性低于12%。

双平衡式探测在激光测速仪中的应用研究16-20

摘要：为了增大激光多普勒测速仪的测量距离,设计了基于马赫-曾德尔环形结构的双平衡式探测接收系统来提高灵敏度。基于平衡探测光电流的表达式,推导了平衡探测系统信噪比的表达式并对相关因素进行仿真实验。仿真结果表明：在相同光信号输入条件下,当两个探测器的量子效率比值在（0.236,1）之间时,平衡探测系统的信噪比高于普通相干探测系统的信噪比,并且当探测器量子效率相等时,信噪比最大。最后通过实验验证量子系数的比值对信噪比的影响。

基于瞬态光克尔效应的超快光学快门技术21-27

摘要：系统介绍了几种基于瞬态光克尔效应的超快光学快门技术,包括传统的光克尔双折射快门技术,瞬态光栅快门技术,以及利用瞬态克尔透镜效应的光学快门技术。这些技术都是在泵浦-探测的实验配置基础上,利用门控光对克尔介质折射率的瞬态调制导致的信号光的相位（偏振态）、传播方向或光束发散角等光学特性的改变实现对信号光的超快时间分辨测量。对比讨论了这些超快快门技术的工作原理和实验配置,结果表明瞬态光束偏折快门技术相比其他快门技术具有无偏振配置要求、无相位匹配条件、超宽带光谱响应范围的特点,在光与物质相互作用的超快动力学研究中具有更为广阔的应用前景。

28W环绕式高密度注入波导激光器28-32

摘要：报道了一种新型结构形式的环绕式高密度注入波导激光器原理样机。采用环绕式高密度侧面注入技术,利用经过特殊工艺处理的裸增益光纤,当注入泵浦功率320 W时,获得了最高输出功率为28 W的连续激光,斜率效率20%,中心波长1080nm。结果表明,环绕式高密度注入波导结构形式是可行的,且输出功率和斜率效率具有较大的提升空间。

熔石英元件抛光表面的亚表面损伤研究33-37

摘要：通过结合HF酸洗和微分干涉差显微成像对两组抛光元件的亚表面损伤进行直接观测和分析。结果显示微分干涉差显微成像相比于传统的明场成像具有更好的分辨率,可以更有效检测HF酸洗后暴露的各种浅塑性亚表面损伤。对两组抛光元件的亚表面损伤的对比分析发现熔石英元件在抛光中会产生大量的亚表面损伤,这些亚表面损伤绝大多数是浅塑性的划痕和坑,仅有少量的脆性断裂损伤,较大的抛光颗粒会产生更多更严重的亚表面损伤,并且这些亚表面损伤被表面沉积层所掩盖,表面粗糙度不能反映亚表面损伤的严重程度。

时间序列编码放大显微系统的成像方法研究38-42

摘要：提出一种新的用于时间序列编码放大显微系统的成像方法,主要解决了非平带光谱激光源和放大过程的非平带增益问题,避免了脉冲边沿低水平振幅的浪费。使用通信波段1550nm波长锁模脉冲激光源,以线扫描方式对USAF-1951分辨率板第一组别刻痕实现了清晰超快成像,有效地验证光学拉伸技术中的时间-空间-频率的一一映射特性和色散傅里叶变换中的放大过程,反映了该系统其在μm尺度、MHz帧率成像领域的潜力。

强激光与粒子束杂志ICF与激光等离子体

X射线菲涅耳波带板成像和投影式相衬成像的数值模拟比较43-51

摘要：通过解析分析和数值模拟,比较了钛Kα线（4.5keV）与铜Kα线（8.0keV）等X射线源背光透视物体情况下,菲涅耳波带板直接成像与投影式相衬成像对被透视物体的空间分辨能力。结果表明,波带板成像可实现优于1μm的高空间分辨能力,而且使用较大尺度背光源更有利于成像。对于高透射或弱吸收的透视物体,波带板难以成像,可采用投影式相衬成像实现μm级空间分辨。计入了以前文献没有考虑到的更高阶影响后,解析给出了点光源照射下相衬像的强度分布与对比度。模拟了微焦点X射线源照射存在厚度起伏的薄膜靶以及密度空间调制靶的相衬成像,点光源情况下模拟结果和解析结果相符。讨论了光源大小、成像距离等参数对相衬成像对比度和空间分辨能力的影响,结果表明,通过减小光源尺度和调节物体到探测面的距离,空间分辨能力可优化到1～4μm。

拍瓦激光与铜靶作用产生光核中子的数值模拟研究52-56

摘要：激光驱动中子源由于中子通量高、短脉冲等特点受到广泛关注。通过辐射流体动力学、粒子动力学和蒙特卡罗三种数值模拟程序的组合使用,对超短强激光与铜靶作用产生光核中子进行了全物理过程模拟。首先使用辐射流体动力学程序获得激光预脉冲产生的预等离子体密度分布,然后将预等离子体输入粒子动力学程序获得超短强激光主脉冲产生的超热电子信息,最后将超热电子输入蒙特卡罗程序得到光核中子。模拟获得了光核中子的产额、能谱和角分布信息,发现采用强度1022 W/cm^2激光、直径和厚度均为4cm的Cu圆柱靶,可以获得产额为1.2×10^8/J的光核中子。

主机装置靶场建筑结构的地震易损性分析57-62

摘要：地震易损性是指在不同地震强度作用下结构达到或超过某种极限状态的概率分布描述。为了对神光Ⅲ主机装置靶场建筑结构进行地震易损性评估,采用汶川地震波作为输入,对靶场建筑结构进行非线性时程分析。并以最大层间位移角作为结构破坏指标,以PGA（Peak Ground Acceleration）作为地震动强度指标,分析得到了结构的地震易损性曲线和易损性矩阵,当发生8度及9度罕遇地震时,主机装置靶场建筑结构发生破坏损伤概率很小的结论。

强激光与粒子束杂志高功率微波

非理想情况下前馈功放性能分析及优化63-69

摘要：为有效指导前馈超线性功率放大器的工程调试与优化,分析了元器件非理想情况下前馈功放的线性化性能及优化指标。首先,通过简化的环路模型,在不考虑误差功放畸变的条件下,推导了线性度与支路幅度、相位失配及延迟失配的理论数值关系,并分析了延迟失配对线性化带宽及抑制比的影响;接着,在考虑误差功放畸变的基础上定义了有效对消比,详细分析了系统三阶交调畸变的极限对消能力。最后,基于设计的前馈线性功放进行了优化分析。实验结果表明,设计的功放线性度改善了36.23dB。

高电子迁移率晶体管放大器高功率微波损伤机理70-74

摘要：在TCAD半导体仿真环境中,建立了0.25μm栅长的AlGaAs/InGaAs高电子迁移率晶体管（HEMT）低噪声放大器与微波脉冲作用的仿真模型,基于器件内部的电场强度、电流密度和温度分布的变化,研究了1GHz的微波从栅极和漏极注入的损伤机理。研究结果表明,从栅极注入约40.1dBm的微波时,HEMT内部峰值温度随着时间的变化振荡上升,最终使得器件失效,栅下靠源侧电流通道和强电场的同时存在使得该位置最容易损伤;从漏极注入微波时,注入功率的高低会使器件内部出现不同的响应过程,注入功率存在一个临界值,高于该值,器件有可能在第一个周期内损伤,损伤位置均在漏极附近。在1GHz的微波作用下,漏极注入比栅极注入更难损伤。

强激光与粒子束杂志太赫兹技术

光子晶体环形腔的四波长THz滤波器75-78

摘要：提出一种基于光子晶体环形腔的四波长THz滤波器,该滤波器在光子晶体结构中引入两个环形腔,且环形腔内部各增加一个正方形介质柱,四周各引入一个散射介质柱。应用基于时域有限差分法（FDTD）的Rsoft软件进行仿真分析,结果表明通过对内部正方形介质柱的边长、散射介质柱半径以及耦合介质柱半径等结构参数的调节,可以滤出74.813,76.98,78.168和78.883μm四个太赫兹波长。该滤波器性能优良,透过率高、Q值高、信道隔离度大,对于THz技术应用具有重要意义。

强激光与粒子束杂志复杂电磁环境

超宽谱电磁脉冲孔缝耦合实验研究79-82

摘要：建立了一种研究超宽谱电磁脉冲孔缝耦合特性的实验方法和实验装置,并对不同辐照脉宽、不同口径和不同深度的圆孔的耦合场进行了测量,该方法在一定的时间窗口内避开了反射场和散射场对耦合场的影响。实验结果表明：相同入射场幅值条件下,耦合场的幅值随着脉冲宽度和孔深的增加而减小,随着孔径的增大而增大。

强激光与粒子束杂志粒子束技术

硬化伪影的新型表现形式及其校正83-87

摘要：X射线硬化是导致工业CT重建图像质量下降的物理原因之一。硬化伪影通常表现为两种形式,即杯状伪影和带状伪影。描述并证实了硬化伪影的一种新型表现形式,这种伪影与真实结构相关,且分布规则,容易造成伪影与真实结构的混淆。采用线性化校正方法对该伪影进行抑制,提高了重建图像质量,改善了通过CT重建图像进行几何测量的精度。

强激光与粒子束杂志微纳技术

新型掺碳二氧化硅-薄膜体声波谐振器结构及其仿真验证88-92

摘要：一定厚度的低声阻抗支撑层可以在薄膜体声波谐振器（FBAR）与衬底之间形成声学隔离层,防止声波泄漏到衬底当中。掺碳二氧化硅（CDO）是一种低声阻抗材料,对FBAR具有较好的温度补偿效果,可以作为FBAR与衬底之间的声学隔离层,从而构成一种新型的CDO-FBAR。为了分析CDO-FBAR与通孔型FBAR相比性能是否退化,以及CDO声学隔离层所需厚度,采用多物理场耦合仿真软件分析了CDO-FBAR和通孔型FBAR的谐振频率、Q值、有效机电耦合系数和S参数,并提取了CDO-FBAR纵向振动位移。分析结果表明：CDO-FBAR的谐振频率整体向下漂移;CDO声学隔离层导致S参数的寄生干扰;由于声学损耗增加,Q值略有降低,其中并联谐振点处的Q值降幅更大;有效机电耦合系数略有降低;声波传播到声学隔离层中9μm处就完全衰减,即只需要9μm厚的CDO声学隔离层就能在FBAR与衬底之间形成有效的声学隔离。由此,仿真验证了这种新颖的CDO-FBAR结构的可行性。

强激光与粒子束杂志脉冲功率技术

用于电磁驱动实验装置CQ-7的多间隙气体开关93-97

摘要：基于电磁驱动实验装置CQ-7研制需求,设计了一套6间隙气体开关,开关高131mm,直径108mm,总间隙36mm,开关电感约40nH。采用模拟软件Ansoft Maxwell计算分析开关电场强度分布,电场分布较均匀,不均匀系数为1.14。开展了开关放电特性研究,充电±100kV条件下,开关放电电流峰值可达70kA,放电延时约35ns,抖动3ns。根据开关自击穿电压值,采用正态分析开关自击穿概率,开关80%安全系数下,自放电概率小于10^（-4）。该开关满足CQ-7实验装置研制需求。