长短脉冲间自同步的光探针

一、引言 在六路激光系统中,我们采用从主激光输出中分出一部分进行喇曼频率变换和脉冲压缩,获得了最短脉宽为25ps的630nm的光,用此喇曼光我们进行了等离子体的阴影、纹影、干涉和磁场的测量,得到了一系列有用的信息。我们将此喇曼光用BBO晶体倍频,进一     

真空中铝单丝电爆炸的实验研究

开展了铝单丝在负极性电流脉冲作用下电爆炸特性的研究.利用皮秒激光探针,搭建了阴影、纹影和干涉的光学诊断平台,得到了不镀膜铝丝典型的能量沉积过程,在电压崩溃时刻其沉积能量为2.4 eV/atom.为了增加金属丝内的沉积能量,开展了相同电参数及金属丝尺寸下的镀膜铝丝电爆炸实验,其沉积能量可达到5 eV/atom,实现了在电压崩溃之前铝丝完全气化(完全气化所需能量为4 eV/atom).阴影图像展示了高密度丝核区域的膨胀过程,不镀膜铝丝平均膨胀速度为2.2 km/s,而镀膜铝丝因为沉积能量大,其膨胀速度约为不镀膜铝丝的2.3倍,高密度区域膨胀速度为5 km/s.由于阴影不能反映低密度等离子体的膨胀,开展了平行双丝实验,通过测量自发光辐射,估算了低密度等离子体的膨胀速度.利用条纹相机拍摄了不镀膜铝丝电爆炸过程中自发光区域的图像.纹影图像清晰地展示了不镀膜铝丝在电爆炸过程中形成的核冕结构,而镀膜铝丝电爆炸过程中核冕结构得到了一定程度的抑制.从干涉图像计算了相移,在轴对称假设下对相移进行阿贝尔逆变换,重构了三维的铝原子数密度分布.     

应用于炮风洞试验的高速摄影技术

本文介绍了北京空气动力研究所应用于炮风洞试验的高速摄影技术以及试验结果。气动实验中,非定常的空气动力现象研究必须采用高速记录手段。例如模型自由飞试验,火箭级间分离模拟试验,分离流试验等。在这些试验中,采用了火花光源,频闪光源后照明重复曝光照相技术,火花纹影技术,脉冲激光阴影,纹影和全息干涉照相技术,为气动试验研究提供大量瞬时信息。     

纹影视频摄录技术在等离子体影响飞行器气动特性试验中的应用

本文介绍了纹影视频摄录技术在等离子体影响飞行器气动特使试验中的应用．文中描述了试验设备与纹影视频摄录技术，并给出了部分不同试验条件下的等离子体喷流与模型流场干扰纹影图。通过对纹影图的分析，不但证明了该等离子体影响飞行器气动特性试验技术的可靠性，同时也证明了纹影视频摄录技术在该种试验研究中的可用性。该纹影视频摄录技术不仅能实时监测试验流场，同时还记录了试验流场的全过程，为事后进行试验流场的再现及分析研究提供了可视化依据。     

利用多分幅光学探针诊断系统研究激光等离子体

在六路钕玻璃激光等离子体实验装置上,建立了波长0.63μm,脉宽50ps的多幅可见光探针诊断系统。利用该系统对激光产生的等离子体进行了干涉和阴影照相、干涉和法拉第旋转测量等分幅综合诊断研究,并且进行了五时间点分幅的干涉或阴影照相及条纹相机快速扫描诊断研究,得到了等离子体中电子密度轮廓的变化、不均匀性喷流结构、自生磁场等重要物理信息。 关键词：     

双频光栅纹影剪切干涉法对温度场的诊断

用双频光栅纹影剪切干涉法对无限热平板的自然对流温度场进行诊断。纹影系统光线从轴外入射造成的系统象散、彗差对剪切干涉图的系统误差可以通过减小入射角、增大纹影仪球反镜的曲率半径以及调节双频光栅的位置控制在给定精度范围内。     

封面故事

这是一幅为了研究大气压等离子体射流而拍摄的照片,氦气流的纹影（绿色部分）与等离子体射流被同时摄入照片．纹影术（Schlieren photography）常被用于流体动力学的研究．流体介质由于某种原因（例如热膨胀）产生的折射率分布会使通过其间的平行光线发生偏折,这为获得流体运动状态的影像提供了可能．氦大气压等离子体射流是在通过介电材料微管射人大气的氦气流中产生的冷等离子体“类子弹”流,可广泛地用于材料、生物样品以及人类活体表面的处理．为了研究这种等离子体射流的气流与放电行为之间的关系,我们自己设计搭建一套纹影摄影装置,将氦气流的纹影像和等离子体羽流同时摄人一张照片．这是国际上第一张关于大气压等离子体射流的纹影照片．     

等待型高速相机光学系统的研究

本文介绍了等待型转镜高速相机的一种新的光学方案。由于应用特殊的分光系统的排镜结构,相机不仅能直接进行分幅或扫描摄影,而且还可以通过简单的附加透镜实现与阴影(纹影)装置或干涉装置的结合使用,从而扩大了相机的功能。     

流场三维层析与高速干涉摄影

瞬态三维流场的层析,需要拍摄多方向干涉图,然后利用计算机进行层析。高速摄影能够记录瞬态过程的外部形象变化,给予定性的观察而不能定量描述,即使利用纹影、阴影技术也只能给出流场冲击波的二维定性结构。人们曾利用漫射全息干涉法来获得多方向干涉图,从而进行流场的三维定量计算。在这种方法中,由于干涉条纹是空间地定域于一曲面上,从各方向难于翻拍到清晰的干涉图,观察角度由于受到测域区域的     

激光弹道列阵高速技术的研究

本文简要报导了激光弹道列阵高速摄影的最新研究进展。并对几种方法获得的飞行弹体照片进行了分析比较。 激光光源配合阴影或纹影光学系统。采用适当的同步触发装置。在超高速弹道靶真空靶道上,拍摄了速度为2公里/秒到4.5公里/秒的高速飞行弹体阴影和纹影照片。多台联动也获得了成功     

光学形式量子化算符法与矩阵法的对应关系

本文从光学位置坐标算符和正则动量算符的定义以及线性光学系统光学算符的幺正性假设出发,由线性系统的普遍性质建立光学系统算符表示和矩阵表示的关联方程,进而利用该方程实现了光学算符和光学矩阵的互为导出,因此证明了光学算符法和矩阵法的等效对应关系。最后,本文说明了光学算符的物理意义。 关键词：     

Formation of Optical Thin Films by Ion and Plasma Assisted Techniques

An overview of ion and plasma assisted techniques for optical thin films is given. The individual deposition methods are described and their specific advantages and drawbacks with respect to optical thin film deposition presented. It is shown that ion and plasma assistance can have also unwelcome side effects. As far as possible the physical mechanisms governing the film formation are identified and used for interpretation of the experimental results.     

等离子体电极电光开关特性参数测量

 建造一套电光开关参数测量系统,具备时间分辨、空间分辨及全口径平均测量能力。介绍了240mm×240mm等离子体电极普克尔盒电光开关特性参数及测量光路,并给出了实验测量结果。     

Diffraction of optical radiation on spatially ordered structures of macroparticles in a strongly nonideal thermal plasma

The first observation of the diffraction of optical radiation on ordered structures of macroparticles in a low-temperature thermal plasma was reported. The experiments were conducted in an air thermal plasma at atmospheric pressure with CeO₂ particles at temperatures 1800–2200 K. The parameters of the plasma medium were determined using probe and optical diagnostics methods. The binary correlation function of the system of macroparticles was reconstructed from measurements of the structure factor. Simulation of nonideal plasma with the parameters corresponding to experiment was performed by the molecular dynamic method. The computed and experimental correlation functions were compared, and it was noted that they are in good agreement with one another.     

光学纳米测量方法及发展趋势

综述了光学方法中以频率跟踪方法、外差干涉仪、调频干涉仪、偏振干涉仪和光学光栅为代表的光学纳米测量方法。分析了它们的发展状况以及各自特点,指出建立适合于纳米测量的纳米环境是目前亟待解决的关键性问题,给出了光学纳米测量方法的发展方向和在设计测量系统时应该注意的问题     

无腔自散焦全光学双稳系统的实验与理论

利用激光在吸收介质中的非线性像差自散焦效应,设计了一种具有负逻辑功能的无腔全光学双稳系统.本文描述了实验装置和实验结果.给出系统状态的解析公式,得出的理论曲线与实验曲线基本一致.     

光通信实验设计

提出了一个适合理工科大学物理实验教学的光通信实验系统，介绍了该实验的工作原理，实验装置和调整步骤；该实验以简单的光学元器件组合，演示了现代光通信的基本工作过程。     

温度对航天相机光学系统影响的研究

空间环境温度的变化对航天相机光学系统成像质量的影响很大。分析了几种不同的温度分布形式,即均匀温度变化、温度梯度变化、径向温度梯度变化、周向温度梯度变化、轴向温度梯度变化和主、次镜间轴向温差的变化对光学系统成像质量的影响,并给出了相应的分析方法。     

便携式土壤重金属探测仪光学结构设计

当前土壤中的重金属污染日益严重,研究开发便携式土壤重金属快速、现场检测技术设备能为土壤重金属污染状况普查提供快速、有效的技术手段。系统中发射光路采用透镜对激光光束会聚并作用到样品;收集光路采用抛物面镜组对等离子体光信号收集并耦合至光纤。分析了激光光束经透镜汇聚后作用到样品时的功率密度,给出了等离子体光信号耦合至光纤端面的光斑大小,并得到整个光学系统的大小尺寸。结果表明,整个光学系统结构紧凑、体积小、光信号耦合效率高,非常适用于便携式土壤重金属快速、现场的探测系统应用。