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高功率固体激光装置的发展与工程科学问题 被引量:37
1
作者 彭翰生 张小民 +1 位作者 范滇元 朱健强 《中国工程科学》 2001年第3期1-8,共8页
在激光聚变需求牵引下 ,高功率固体激光技术走过了 30多年的发展历程。在世界范围内 ,美、日、法、中、英、俄等国先后建造了 2 0多台大型装置 ,输出能量初期仅百焦耳级 ,后来增大到数万焦耳 ,固体激光技术得到长足发展。近几年来 ,几... 在激光聚变需求牵引下 ,高功率固体激光技术走过了 30多年的发展历程。在世界范围内 ,美、日、法、中、英、俄等国先后建造了 2 0多台大型装置 ,输出能量初期仅百焦耳级 ,后来增大到数万焦耳 ,固体激光技术得到长足发展。近几年来 ,几个大国都在建造巨型激光装置 ,如美国和法国正分别建造国家点火装置NIF和兆焦耳激光器LMJ ,我国在研制神光 -Ⅲ激光装置 ,俄国也在计划建造Iskra - 6激光装置。这一代激光装置的研制不但在科学技术上提出了许多新需求 ,从而把激光科学技术发展推向新的历史阶段 ,而且就其规模、投入、周期和风险而言 ,是前所未有的大光学科学工程。 展开更多
关键词 激光聚变 高功率固体激光 发展趋势 工程科学 激光装置
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利用CAXA电子图板辅助设计光学精密机械零件 被引量:2
2
作者 魏晨阳 刘瑞军 朱键强 《机械设计与制造》 北大核心 2005年第3期119-120,共2页
介绍了使用VC++6对CAXA电子图板进行二次开发,利用CAXA电子图板辅助设计光学精密机械零件的方法。
关键词 光学精密机械 辅助设计 CAXA电子图板 真空 二次开发
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高功率激光系统中B积分的研究 被引量:3
3
作者 邵敏 傅海威 +2 位作者 罗小东 薛绍林 林尊琪 《光学与光电技术》 2007年第6期1-4,共4页
通过对非线性薛定谔方程的求解,数值模拟了高功率激光系统中钕玻璃的B积分传输规律,并理论分析了B积分对光脉冲的波形和频谱的影响,详细介绍了几种消除B积分影响的方法。这对高功率激光系统中光放大有一定指导意义。
关键词 B积分 非线性薛定谔方程 高功率激光
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类镍-银X射线激光及其应用实验研究 被引量:8
4
作者 王琛 顾援 +3 位作者 王世绩 黄关龙 林尊琪 张国平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期381-384,共4页
在神光 II激光装置上进行了类镍 -银 X射线激光及其作为探针测量等离子体电子密度的实验研究 ,获得了类镍 -银 X射线激光饱和输出 。
关键词 实验研究 类镍-银X射线激光 增益饱和 等离子体 电子密度 神光Ⅱ 激光装置 诊断技术
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高能飞秒激光系统中空间滤波器的研究和设计 被引量:6
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作者 夏兰 钱列加 王世绩 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-4,共4页
 由于透镜传输时间延迟效应(PTD),飞秒激光脉冲经过空间滤波器产生脉冲波前变形。讨论了用双胶合透镜或双分离透镜代替空间滤波器中的单透镜,以消除或减小PTD效应,设计了适用于飞秒激光装置的空间滤波器。
关键词 高能飞秒激光系统 设计 空间滤波器 PTD效应 相速度 群速度 透镜传输时间延迟效应
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高功率激光终端KDP晶体非共线高效三倍频及远场色分离方案数值模拟分析 被引量:3
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作者 刘崇 季来林 +1 位作者 朱宝强 林尊琪 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第14期115-125,共11页
为满足高功率激光装置对终端光学系统的改进要求,控制3ω光路透射元件厚度以降低激光损伤风险,避免3ω非对称聚焦与色分离元件对靶场调靶产生不利影响,本文利用非共线相位匹配原理讨论了KDP晶体Ⅰ类和Ⅱ类两种和频产生351 nm(3ω)激光... 为满足高功率激光装置对终端光学系统的改进要求,控制3ω光路透射元件厚度以降低激光损伤风险,避免3ω非对称聚焦与色分离元件对靶场调靶产生不利影响,本文利用非共线相位匹配原理讨论了KDP晶体Ⅰ类和Ⅱ类两种和频产生351 nm(3ω)激光及其远场色分离过程.模拟结果表明,室温20?C环境中除目前常用的共线和频外,1053 nm(ω)与526.5 nm(2ω)激光可选择Ⅰ类或Ⅱ类两种非共线和频方式实现高效3ω激光输出并在激光远场实现色分离,且具有足够的高效转换失谐角容宽.计算表明,与Ⅰ类和频类似,Ⅱ类和频也存在一个非临界相位匹配过程,其匹配方向约为θ(3ω)=86.53?.可通过增加晶体厚度克服其有效非线性系数较低的缺点,实现3ω高效输出,失谐角容宽可达±20 mrad.为满足靶场需要,解决非共线角容宽苛刻带来的调节不便,并进一步使光路紧凑,将楔角为12?的熔石英楔板置于倍频晶体之后,ω与2ω激光在熔石英楔板后表面可产生约3.5 mrad分离角.经非共线和频,使用薄透镜即可实现聚焦及色分离.该方案完全满足终端光学系统的改进要求,可作为可靠的备选方案之一. 展开更多
关键词 高功率激光装置 激光损伤 非共线和频 远场色分离
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高功率激光放大器中小尺度调制传输方程及其精确解 被引量:1
7
作者 文双春 范滇元 《衡阳师范学院学报》 1999年第6期9-15,共7页
在综合考虑衍射、放大、自聚焦三种过程同时作用的情况下,推导出了高功率激光放大器中激光束的传输方程和小尺度自聚焦方程。在小信号增益情形下,得到了小尺度自聚焦方程的精确解析解。
关键词 高功率激光放大器 传输方程 小尺度自聚焦方程
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磷酸盐激光玻璃聚(CH_3)_2SiO/SiO_2防潮膜改性研究
8
作者 刘瑞军 唐永兴 朱健强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期215-218,共4页
采用溶胶-凝胶方法制备的(CH3)2Si(OC2H5)2预聚体涂膜液中,掺入碱催化的SiO2悬胶体涂膜液,采用旋涂法在掺钕磷酸盐激光玻璃棒端面涂制了改性的防潮膜。当涂膜液中(CH3)2Si(OC2H5)2和SiO2物质的量之比为1∶1时,热处理后的膜层耐摩擦性能... 采用溶胶-凝胶方法制备的(CH3)2Si(OC2H5)2预聚体涂膜液中,掺入碱催化的SiO2悬胶体涂膜液,采用旋涂法在掺钕磷酸盐激光玻璃棒端面涂制了改性的防潮膜。当涂膜液中(CH3)2Si(OC2H5)2和SiO2物质的量之比为1∶1时,热处理后的膜层耐摩擦性能明显改善;表面粗糙度的均方根值为1.245 nm;膜层激光破坏阈值大于15 J/cm2(1 053 nm,1 ns);在80℃和95%RH的封闭环境中静置336 h,膜层的透过率、接触角基本不变。结果证明膜层具有稳定的疏水结构和很好的防潮性能,膜层强度增加,耐磨擦能力提高,膜层使用期延长。 展开更多
关键词 防潮膜 溶胶-凝胶 有机硅 激光破坏阈值
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激光功率密度对Al膜靶后表面快电子发射的影响 被引量:3
9
作者 张淼 王琛 +4 位作者 方智恒 王瑞荣 傅思祖 顾援 林尊琪 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期1696-1700,共5页
报道了在20 TW皮秒激光器上完成的p偏振激光与等离子体相互作用过程中产生的快电子的角分布和能谱测量结果。实验得到:当激光功率密度小于1017W/cm2时,电子发射没有明显定向性,在激光入射面内多峰发射;当激光功率密度大于1017W/cm2,小于... 报道了在20 TW皮秒激光器上完成的p偏振激光与等离子体相互作用过程中产生的快电子的角分布和能谱测量结果。实验得到:当激光功率密度小于1017W/cm2时,电子发射没有明显定向性,在激光入射面内多峰发射;当激光功率密度大于1017W/cm2,小于1018W/cm2时,电子主要沿靶面法线方向发射;当激光功率密度达到相对论强度时,电子主要沿激光传播方向发射;激光功率密度未达到相对论强度时,靶后表面法线方向快电子能谱拟合平均温度符合共振吸收温度定标率;激光功率密度达相对论强度以上时,靶后表面法线方向快电子能谱拟合平均温度高于已有的温度定标率。 展开更多
关键词 皮秒激光 铝薄膜靶 快电子 角分布 能谱分布
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4程放大光路自动准直系统研究 被引量:27
10
作者 刘代中 朱健强 +1 位作者 徐仁芳 范滇元 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期582-586,共5页
 激光束光路自动准直系统用于神光 Ⅲ原型装置光束精密准直。针对神光 Ⅲ原型的总体要求和主光路,结合光路自动准直的关键技术,充分考虑了其4程放大主空间滤波器的4个小孔空间分布和光学位置的特点,利用小孔像传递的原理,设计出一套优...  激光束光路自动准直系统用于神光 Ⅲ原型装置光束精密准直。针对神光 Ⅲ原型的总体要求和主光路,结合光路自动准直的关键技术,充分考虑了其4程放大主空间滤波器的4个小孔空间分布和光学位置的特点,利用小孔像传递的原理,设计出一套优化、合理的4程放大的光路准直总体方案,并且在多程放大实验平台上得到了充分的验证和考核。 展开更多
关键词 激光技术 光束准直 四程放大 像传递
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用于光纤光栅制作的监控光源掺Yb^(3+)超荧光光源的研究 被引量:11
11
作者 乔启全 陈柏 +3 位作者 陈嘉琳 范薇 李学春 林尊琪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期1-4,共4页
根据石英中Yb3+ 发射光谱在 10 30nm发射截面比 10 5 3nm附近大得多而导致在 10 30nm附近出现荧光峰值的特点 ,采用抑制 10 30nm附近荧光峰值、提高 10 5 3nm附近荧光输出的方法 ,在装置中使用反射圈对超荧光进行了研究 ,在 82mW泵浦功... 根据石英中Yb3+ 发射光谱在 10 30nm发射截面比 10 5 3nm附近大得多而导致在 10 30nm附近出现荧光峰值的特点 ,采用抑制 10 30nm附近荧光峰值、提高 10 5 3nm附近荧光输出的方法 ,在装置中使用反射圈对超荧光进行了研究 ,在 82mW泵浦功率下得到了 19mW的超荧光 ,其中 10 5 3nm附近荧光输出达到 - 31.7dBm .用这种方法研制的超荧光能监控中心波长从 10 13nm到 10 93nm范围内、反射率从 30dB到 60dB所有光纤光栅的制作 . 展开更多
关键词 光纤光栅 监控光源 光纤反射圈 超荧光光源 掺YB^3+
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高功率激光装置透镜误差对鬼像点位置的敏感性研究 被引量:4
12
作者 张燕 张艳丽 +2 位作者 李小燕 孙平平 朱健强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第12期3568-3573,共6页
作为对高功率激光装置中鬼像的进一步深入研究,在原有鬼像研究的基础上,考虑单透镜鬼像对实际加工、安装中误差的敏感性。运用矩阵光学的方法,推导得到了鬼像点的近似焦距公式,以及由误差引起的鬼像点位置的增加量的一般性表达式。以神... 作为对高功率激光装置中鬼像的进一步深入研究,在原有鬼像研究的基础上,考虑单透镜鬼像对实际加工、安装中误差的敏感性。运用矩阵光学的方法,推导得到了鬼像点的近似焦距公式,以及由误差引起的鬼像点位置的增加量的一般性表达式。以神光Ⅱ升级装置中终端光学组件的聚焦透镜参数为例对公式作数值分析,结果表明,透镜曲率半径和中心厚度误差对鬼像的影响较小,部分情况下可以忽略;而中心误差对鬼像的影响很明显,在工程设计中应予以重视。 展开更多
关键词 光学设计 高功率激光装置 鬼像点 敏感性 加工和安装误差
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增益(损耗)介质中高功率激光束的小尺度自聚焦理论研究 被引量:28
13
作者 文双春 范滇元 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2000年第7期1282-1286,共5页
将Bespalov Talanov理论推广到介质有增益 (损耗 )的情形 ,揭示了在介质有增益或损耗从而光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性 .主要是在一定的输入功率下 ,小尺度调制增长的临界频率、最快增长频率及其对应的最大增益 (B积... 将Bespalov Talanov理论推广到介质有增益 (损耗 )的情形 ,揭示了在介质有增益或损耗从而光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性 .主要是在一定的输入功率下 ,小尺度调制增长的临界频率、最快增长频率及其对应的最大增益 (B积分 )均随介质增益或传输距离的增大而增大 ;对于确定的输出功率 ,随介质增益的提高 ,B积分值变小 ,同时最快增长频率向低频方向移动 .利用局部能量守恒定律唯象地研究了增益和损耗对激光束成丝的影响 ,发现增益使成丝距离延长而损耗使成丝距离缩短 .讨论了介质增益和损耗对高功率激光放大器设计的影响 .尽量使激光器在小输入高增益状态下运行 ,可以从某种程度上抑制因小尺度自聚焦而导致的介质破坏效应 . 展开更多
关键词 自聚焦 激光放大器 高功率激光束 增益介质
原文传递
影响相移光纤分布反馈激光器的增益阈值的因素 被引量:3
14
作者 范薇 李学春 +3 位作者 陈柏 陈兰荣 陈绍和 林尊琪 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第2期220-222,共3页
本文从理论上分析了在光纤光栅的调制度一样的情况下 ,影响光纤分布反馈激光器的增益阈值的几个因素 :相移量的大小 。
关键词 相移分布反馈 光纤激光器 增益阈值 传输矩阵 光纤光栅 影响因素
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神光-Ⅱ装置三倍频实验中靶场单元技术的改进 被引量:3
15
作者 赵东峰 戴亚平 +3 位作者 黄关龙 邵平 华能 尹宪华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期441-444,共4页
 主要介绍为了满足神光 Ⅱ高功率激光装置三倍频光(351nm,3ω)的物理实验要求,靶场三倍频模拟光源和瞄准监视系统两个主要单元技术的改进,即三倍频模拟光源由基频光(1053nm,3ω)通过腔外的KTP+BBO晶体倍频获得,再经八路分光系统和主激...  主要介绍为了满足神光 Ⅱ高功率激光装置三倍频光(351nm,3ω)的物理实验要求,靶场三倍频模拟光源和瞄准监视系统两个主要单元技术的改进,即三倍频模拟光源由基频光(1053nm,3ω)通过腔外的KTP+BBO晶体倍频获得,再经八路分光系统和主激光耦合;瞄准监视系统由透射式光学系统改进为反射式光学系统,避免原系统存在较大的色差,提高瞄准精度。 展开更多
关键词 靶场单元技术 三倍频 模拟光 瞄准监视系统
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非线性介质表面缺陷对激光光场的调制 被引量:5
16
作者 苏倩倩 张国文 +1 位作者 陶华 蒲继雄 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2585-2590,共6页
以高斯光束为例,研究了非线性介质表面振幅调制型缺陷对光场的调制。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分并采用泰勒级数展开方法,建立了高斯光束经过表面存在缺陷的非线性介质后的传输模型,得到了受缺陷调制光束经非线性介质后的光强分布解... 以高斯光束为例,研究了非线性介质表面振幅调制型缺陷对光场的调制。基于广义惠更斯-菲涅尔衍射积分并采用泰勒级数展开方法,建立了高斯光束经过表面存在缺陷的非线性介质后的传输模型,得到了受缺陷调制光束经非线性介质后的光强分布解析式,研究了缺陷尺寸和光束在非线性介质中产生的附加相移大小对光强分布的影响,结果表明介质表面的缺陷尺寸越大,介质内产生的附加相移越大,光场受到的调制越严重。分别考虑了非线性折射率为正值和为负值的情况,研究发现相应的折射率值导致光束发生会聚或发散现象,并由于缺陷调制的作用,在光束传输过程中始终存在一光强极值点,且随着附加相移绝对值的增大光强极值点的峰值也随之增强。 展开更多
关键词 非线性光学 振幅调制 菲涅耳衍射积分 光强分布 附加相移
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高功率紫外纳秒激光脉冲的光纤取样传输特性研究 被引量:2
17
作者 唐清 杨琳 +3 位作者 郭亚晶 欧阳小平 唐顺兴 朱宝强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第9期131-137,共7页
在神光Ⅱ系列装置中,为降低成本和减少示波器、快响应光电管等设备的使用,采用紫外光纤对高功率紫外纳秒激光脉冲进行取样并束测量。对高功率紫外纳秒激光脉冲在光纤中的传输特性和保真传输条件进行了理论分析和模拟研究,并据此选取了... 在神光Ⅱ系列装置中,为降低成本和减少示波器、快响应光电管等设备的使用,采用紫外光纤对高功率紫外纳秒激光脉冲进行取样并束测量。对高功率紫外纳秒激光脉冲在光纤中的传输特性和保真传输条件进行了理论分析和模拟研究,并据此选取了不同芯径的阶跃型紫外多模光纤进行实验研究。结果表明,对于芯径为25μm的光纤,传输纳秒量级的紫外激光脉冲时畸变小,能进行较长距离传输,可以作为紫外激光脉冲的取样传输介质。利用芯径为25μm的光纤演示了光纤取样传输并束测量实验方案,验证了光纤并束测量的可行性。研究结果为神光Ⅱ高功率紫外激光脉冲时间波形的光纤并束测量提供了理论和实验依据。 展开更多
关键词 激光光学 光纤并束测量 光纤取样传输 紫外纳秒激光脉冲 传输特性
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高功率激光放大器动力学的理论研究 被引量:7
18
作者 王韬 范滇元 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第4期468-473,共6页
详细分析了弛豫作用在高功率激光器中对反转粒子数的影响,在经典速率方程理论的基础上,推导了包含弛豫作用的一般性速率方程,讨论了弛豫效应与放大器总体性能之间的关系,并给出具体放大器的计算实例。
关键词 惯性约束聚变 驱动器 高功率 激光放大器
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梯度折射率介质中高斯光束的非线性传输特性 被引量:8
19
作者 文双春 范滇元 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第6期657-660,共4页
利用无像差自聚焦理论研究了梯度折射率非线性 Kerr介质中高斯光束的传输特性 ,得到了高斯光束光斑半径和波面曲率半径的表达式。解析结果清楚地表明了衍射、自聚焦以及梯度折射率效应之间的竞争对高斯光束传输行为的影响。梯度折射率... 利用无像差自聚焦理论研究了梯度折射率非线性 Kerr介质中高斯光束的传输特性 ,得到了高斯光束光斑半径和波面曲率半径的表达式。解析结果清楚地表明了衍射、自聚焦以及梯度折射率效应之间的竞争对高斯光束传输行为的影响。梯度折射率效应使光束自聚焦的距离缩短。 展开更多
关键词 高斯光束 梯度折射率 自聚焦 非线性传输
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超短脉冲在光学介质中传输的B积分特性 被引量:1
20
作者 邵敏 傅海威 +1 位作者 林尊琪 乔学光 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1776-1780,共5页
从非线性薛定谔方程出发,利用分步傅里叶算法对其进行求解,数值模拟了在超短脉冲激光系统中几种光学介质中的B积分传输规律,并对其特性进行了简要分析。数值计算结果表明,初始脉冲的输入光强与光学介质的增益系数的增大会使B积分值增加... 从非线性薛定谔方程出发,利用分步傅里叶算法对其进行求解,数值模拟了在超短脉冲激光系统中几种光学介质中的B积分传输规律,并对其特性进行了简要分析。数值计算结果表明,初始脉冲的输入光强与光学介质的增益系数的增大会使B积分值增加。脉冲形状对B积分值有一定影响,与飞秒高斯脉冲比较,当输入为ps级的啁啾脉冲时,B积分较小。针对所选计算模型,适当的群速色散与高阶色散可以减小B积分值。这对超短脉冲放大系统的设计有参考意义。 展开更多
关键词 B积分 非线性薛定谔方程 光学介质 数值模拟
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