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激光的本质是微观粒子的有序运动,而热是微观粒子的无序运动,高能激光产生过程中这一对矛盾贯穿始终,可以说高能激光的发展史,就是一部与废热的斗争史。回顾高能激光发展的六十年,剖析高能激光的科学内涵,我们大致将其划分为前后三十年的两个阶段,前一阶段着重解决能用的问题,后一阶段重在解决好用的问题。围绕产热、散热,我们剖析了激光功率、光束质量、效率三者之间的内在关联,简要回顾了各类高能激光器的发展历程,评价了各类高能激光的特色,展望了高能激光未来的发展路径。 相似文献
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第四讲 超强激光脉冲与等离子体相互作用中高能离子的产生 总被引:2,自引:0,他引:2
近几年来,由于高功率激光技术的不断发展,利用超强激光脉冲与等离子体相互作用产生高能离子束的研究得到了极大推动.实验和理论模拟均发现,在超强激光脉冲与等离子体相互作用过程中,可以产生高亮度、小尺寸、方向性好的高能质子束和高能重离子束.这种基于超强激光的高能离子源在先进离子束成像技术、惯性约束聚变混合“快点火”、新型台面离子加速器以及医疗等方面都有很诱人的应用前景.文章主要介绍了超强激光与固体靶相互作用中高能离子束(尤其是质子束)的加速机制、高能离子束特性、常用测量方法及其潜在应用,并对最新的研究进展进行了简单介绍. 相似文献
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新概念高能激光武器的研究与发展已有四十多年的历史。第一代高能激光武器主要采用连续波化学激光器,其输出功率可达百万瓦。第二代高能激光武器主要采用了波长更短的节能固体激光器件,其输出功率为100kW。与第一代高能化学激光武器采用超高能量直接烧毁杀伤目标不同,第二代高能固体激光武器寻求节能型杀伤方式,即以最小程度的破坏来实现致命杀伤的效果。随着高能激光武器的发展和实战部署,作为高能激光武器核心的高能激光系统总体性能参数(能量/功率、激光波形、光束质量、近场和远场的强度分布、光束指向稳定性、光谱和偏振特性等)的计量和测试显得尤为重要。文中围绕新概念高能激光武器的历史、研究现状和未来发展展开论述。高能激光武器系统的研制对强激光光学计量检测技术提出的新要求和挑战有助于推进强激光光学计量检测技术的发展。 相似文献
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采用大型透镜阵列对激光波前进行采样,实现了对宽光束的测量。大口径激光束经过大型透镜阵列进行采样形成光斑点阵,通过成像系统,获取点阵图像,得到激光束波前信息,根据激光传输理论和光学系统像差理论,已知激光束的波前函数和强度分布时,可以求出激光束会聚后在焦面处任意位置的光强,因此激光束的波前、发散角、近场分布、远场分布等参数能够通过测量求解得到。 相似文献
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超声波空气污染物颗粒采样器具有可采集低浓度颗粒污染物、采样速度快、重复性好、结构简单、易分析被采集物以及不破坏污染物成分等优点。为了进一步提高其采样效率,该文提出了一种超声波空气污染物颗粒采样器的新结构。该采样器由超声换能器、被粘接在换能器声辐射面上的圆形声辐射板以及与声辐射板平行的采样板组成。该采样器利用声辐射力和声学流场驱动空气中的污染物颗粒快速聚集到采样板上。样机测试表明,该结构在空气污染物颗粒初始浓度为4 mg/L以及辐射板中心位置的振动速度为0.29 m/s时,对烟雾中PM2.5和PM2.5-10颗粒的采样效率为16.3 mg/m~2·min·W。与不采用高阶弯曲振动圆形声辐射板的结构相比,其采样效率增加了110%。 相似文献
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体光栅光谱组束是获得高功率激光输出的一种有效途径.在有限的可用带宽内,光谱通道间隔影响着组束光束数目以及最终的高功率组束输出.采用耦合波理论,建立了一个两通道高功率光谱组束模型.通过优化体光栅光谱通道间隔,可放宽对组束子束线宽和功率的限制,组束功率可大幅提升而光谱密度并无显著下降.基于此,实验上获得了2.5 kW组束输出,绝对效率超过85%,通道间隔5 nm,光谱密度为0.51kW/nm.组束功率1 kW时,组束输出能保持好的光束质量;组束功率1.5kW时光束质量恶化较明显,通过分析发现,组束光束质量的恶化主要受限于体光栅的色散及高功率下体光栅复杂的热畸变. 相似文献
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WANG Zhaohua JIN Zhan ZHENG Jiaan WANG Peng WEI Zhiyi & ZHANG Jie Laboratory of Optical Physics Institute of Physics Chinese Academy of Sciences Beijing China 《中国科学G辑(英文版)》2005,48(1):122-128
We developed an adaptive optics system to correct the wave-front distortion of an intense fs laser beam from our multi-TW laser system, Jiguang II. In this paper, the instruments of the adaptive optical system are described and the experimental results of the closed-loop wave-front correction are presented. A distorted laser wave-front of 20 wavelengths of P-V values was corrected to 0.15 wavelength of P-V values. The beam quality of the laser system varies from 3.5 diffraction limit to 1.5 diffraction limit. 相似文献
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由焦面附近光强分布实现波前重构 总被引:1,自引:0,他引:1
介绍了一种由光束在焦面附近几个面上的强度分布重构出光束近场波前的方法。把波前重构问题作为一个非线性优化问题,利用光束口径区域内的正交多项式模拟光束波前相位分布,通过优化多项式各项的系数,使对应的波前分布在焦面附近相应的几个面上的强度分布与已知强度分布的偏差最小,即认为由此时的多项式系数决定的近场波前代表了真实的光束波前。针对方光束口径,利用Legendre多项式模拟光束波前分布,利用共轭梯度算法对多项式系数进行了优化计算;优化过程分为几步进行以减少计算时间。重构得到的波前分布与参考波前分布符合得很好。 相似文献
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M. S. Sodha S. Prasad V. K. Tripathi 《Applied Physics A: Materials Science & Processing》1975,6(1):119-123
The presence of an intense Gaussian laser beam gives rise to a ponderomotive force on electrons in a collisionless plasma, leading to a redistribution of electron density along the wave-front and consequently to an intensity dependent dielectric constant which saturates with increasing intensity. The intensity dependent dielectric constant is responsible for beam propagation in an oscillatory waveguide. It is seen that (i) a beam of radiusr 0 less thanr 0min (?c/ω p) cannot be focused in the plasma regardless of its power, (ii) minimum dimension of oscillatory waveguide increases with increasing power of the beam. Similar results are also obtained for collisional plasma where nonlinearity arises due to nonuniform heating and consequent redistribution of carriers. 相似文献
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《中国物理快报》2016,(12)
By employing three reflecting volume Bragg gratings,a near-infrared 4-channel spectral-beam-combining system is demonstrated to present 720 W combined power with a combining efficiency of 94.7%.The combined laser beam is near-diffraction-limited with a beam factor M~2~1.54.During this 4-channel beam-combining process,no special active cooling measures are used to evaluate the volume Bragg gratings as combining elements are under the higher power laser operation.Thermal expansion and period distortion are verified in a 2kW 2-channel beam-combining process,and the heat issue in the transmission case is found to be more remarkable than that in the diffraction case.Transmitted and diffracted beams experience wave-front aberrations with different degrees,thus leading to distinct beam deterioration. 相似文献