0．53μm激光产生的超热电子的实验观测

介绍了在“神光”Ｉ号装置上利用波长０．５３ｐμｍ、脉宽τ约７５０ｐｓ、能量６０～２３０Ｊ激光（靶面激光强度１×１０￣（１３）～５×１０￣（１５）Ｗ／ｃｍ￣２）照射Ａｕ盘靶和Ａｕ拄黑腔靶产生超热电子的实验观测结果与分析。实验测量１０ｋｅＶ以上硬Ｘ光谱和通量表明：采用倍频激光可以使超热电子能量明显比基频光小一个量级左右，超热电子温度Ｔ＿ｈ、热电子温度Ｔ＿ｅ均降低一半左右，受激Ｒａｍａｎ散射光能量Ｅ＿（ＳＲＳ）减少二个多量级。在我们的实验条件下，Ａｕ盘靶（等离子体定标尺度Ｌ≤１００μｍ）产生超热电子的主要机制可能是双等离子体衰变和共振吸收，此外还有受激Ｒａｍａｎ散射（ｎ≈ｎ＿ｃ／４），１００μｍ＜Ｌ≤２４０μｍ超热电子产生的主要机制是ＴＰＤ，此外还有ＳＲＳ（ｎ≈ｎ＿ｃ／４）；黑腔靶（Ｌ≥３００μｍ）超热电子产生的主要机制是ＳＲＳ（ｎ＜ｎ＿ｃ／４）。     

外腔输出的连续波化学氧碘激光器

研制了一台采用外腔输出的小信号增益为１．６×１０￣（－３）ｃｍ￣（－１）的连续波化学氧碘激光器，在氯流率为３０ｍｍｏｌ／ｓ，Ｉ＿２流率为０．３ｍｍｏｌ／ｓ，腔压为２００Ｐａ时首次获得了半外腔１７８ｗ和中外腔７０．４Ｗ的１．３１５μｍ高功率线偏振光输出。     

电子束泵浦KrF激光放大器增益与吸收的测量

为研制百焦耳级ＫｒＦ激光放大器，发展ＭＯＰＡ系统，我们用自探测法在百焦耳级电子束泵浦ＫｒＦ激光装置上进行了激光放大器的增益与吸收的测量。泵浦率约为０．６７ＭＷ／ｃｍ￣２，激光介质为８９．６％Ａｒ：１０％Ｋｒ：０．４％Ｆ＿２的混合气体，总气压０．２５ＭＰａ，实验测得激光放大器的小信号增益系数ｇ＿０＝６．６％ｃｍ￣（－１）、非饱和吸收系数α＿ｎ＝０．９３％ｃｍ￣（－１）、饱和光强Ｉ＿ｓ＝２．５ＭＷ／ｃｍ￣２。     

电子束泵浦KrF激光放大器增益与吸收的测量

为研制百焦耳级ＫｒＦ激光放大器，发展ＭＯＰＡ系统，我们用自探测法在百焦耳级电子束泵浦ＫｒＦ激光装置上进行了激光放大器的增益与吸收的测量。泵浦率约为０．６７ＭＷ／ｃｍ￣２，激光介质为８９．６％Ａｒ：１０％Ｋｒ：０．４％Ｆ＿２的混合气体，总气压０．２５ＭＰａ，实验测得激光放大器的小信号增益系数ｇ＿０＝６．６％ｃｍ￣（－１）、非饱和吸收系数α＿ｎ＝０．９３％ｃｍ￣（－１）、饱和光强Ｉ＿ｓ＝２．５ＭＷ／ｃｍ￣２。     

小能量0.35μm激光—X射线转换研究

以小能量０．３５μｍ激光（＜１００Ｊ）辐照盘靶（Φ６００μｍ×４μｍ），用软Ｘ射线平响应探测器测量Ｘ射线角分布（ｄＥ／ｄΩ）和Ｘ射线转换效率（ηｘ）。ｄＥ／ｄΩ＝ａ＋ｂｃｏｓθ，与角无关。ηｘ随激光入射角增加而下降。按金盘、多层膜（０．１１μｍ）金盘和ＣＨ膜（０．４μｍ）金盘顺序，ηｘ依次下降。     

1MeVSi~＋衬底加温注入Al＿（0．3）Ga＿（0．7）As／GaAs超晶格和GaAs的晶格损伤研究

用卢瑟福背散射／沟道技术研究了１ＭｅＶＳｉ￣＋在衬底加温和室温下以不同剂量注入Ａｌ＿（０．３）Ｇ＿（０．７）Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ后的晶格损伤。在衬底加温下，观察到Ａｌ＿（０．３）Ｇａ＿（０．７）Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ都存在一个动态退火速率与缺陷产生速率相平衡的剂量范围，以及两种速率失去平衡的临界剂量。超晶格比ＧａＡｓ更难以损伤，并且它的两种速率失去平衡的临界剂量也大于ＧａＡｓ中的相应临界剂量，用热尖峰与碰撞模型解释了晶格损伤积累与注入剂量和衬底温度的关系。用ＣＮＤＯ／２量子化学方法计算了ＧａＡｓ和Ａｌ＿ｘＧａ＿（１－ｘ）Ａｓ中化学键的相对强度，并根据计算结果解释了注入过程中Ａｌ＿（０．３）Ｇａ＿（０．７）Ａｓ／ＧａＡｓ超晶格和ＧａＡｓ中晶格损伤程度的差别。     

1.06μm激光辐照金盘靶的软X光转换

在１．０６μｍ激光辐照金盘靶实验中，利用坪响应Ｘ光二级管探测器测量了软Ｘ光能量（０．１－１．５ｋｅＶ）角分布，得到了软Ｘ光转换效率。实验条件：激光波长λＬ＝１．０６μｍ，ＥＬ＝６０－５００Ｊ，τｐｍ≈８００ｐｓ，ｆ／１．７，ＩＬ＝１０＾１＾３－１０＾１＾４Ｗ／ｃｍ＾２。实验结果表明：软Ｘ光能量角分粗略呈α＋ｂｃｏｓθ分布，软Ｘ光转换效率随激光强度的增加而降低。当靶面激光焦斑直径２３５μｍ，激光强度     

Gd＿（1－x）Ca＿xBa＿2Cu＿3O＿（7－y）高温超导体压力效应的研究

研究了Ｇｄ＿（１－ｘ）Ｃａ＿ｘＢａ＿２Ｃｕ＿３Ｏ＿（７－ｙ）（０．０≤Ｘ≤０．２０）高温超导体在常压和高压下的超导电性在１－３００Ｋ温度范围内，利用Ｂｒｉｄｇｍａｎ对顶砧获得压力达９．０ＧＰａ，测量了（Ｘ＝０．１０，０．１５，０．２０）样品的ｄＴ＿ｃ／ｄｐ分别为７．６８，７．８和４．４６Ｋ／ＧＰａ。发现Ｔ＿ｃ的压力导数随着ｃａ￣（２＋）含量的增加而下降，分析了氧含量对Ｔ＿ｃ和ｄＴ＿ｃ／ｄＰ的影响．利用常压下晶格参数精修值和阳离子与氧离子间距随压力的改变，说明ＣｕＯ＿２面在超导电性上的作用，用ＣｕＯ＿２面之间耦合解释Ｔ＿ｃ（Ｐ）曲线的非线性关系。     

单模光纤中Raman光放大

本文报道在单模光纤中，背向受激拉曼散射（ＢＳＲＳ）对通信光的光放大研究。所用泵浦源为声光０开关Ｎｄ￣（＋３）：ＹＡＧ激光器，工作波长１．０６４μｍ。信号源为ＩｎＧａＡｓＰ半导体激光器，工作波长１．３０μｍ。在１．３０μｍ处实现了Ｒａｍａｎ光放大，增益达１９．４ｄＢ以上，增益系数为２．３×１０￣（－１２）ｃｍ／ｗ。     

激光烧蚀铝靶生成空气等离子体的机理

由Ｑ－开关Ｎｄ：ＹＡＧ激光器产生的１．０６μｍ、１０ｎｓ的脉冲激光辐射大气中的铝靶所产生的等离子体发射光谱的研究结果。当作用在铝靶表面的功率密度在１．０×１０￣９Ｗ／ｃｍ￣２－１．４×１０￣（１０）Ｗ／ｃｍ￣２范围时，测定了等离子体在２００至８８０ｎｍ波长范围内的空间、时间分辨发射光谱。实验发现，等离子体中Ｎ￣＋离子的辐射谱线与连续辐射同时出现并一起消失，随激光强度的增加Ｎ￣＋离子密度以指数关系增加，在激光源方向Ｎ￣＋离子的运动速度为零。从靶表面逸出的热电子与氮原子碰撞及随后发生的级联电离过程是产生Ｎ￣＋离子和空气等离子体的原因。     

Entanglement in a generalized Jaynes--Cummings model

We investigate the pairwise entanglement and global entanglement in a generalized Jaynes--Cummings model, which can be used to realize Greenberger--Horne--Zeilinger (GHZ) entangled state (Zheng S B 2001 {\it Phys. Rev. Lett.} {\bf 87} 230404). Our results show that the W-type entangled states cannot be generated based on the model. The dependences of entanglement on Rabi frequency $\lambda$ and dipole--dipole coupling strength ${\it \Omega}$ are given. It is found that there exists the quantum phase transition when $\lambda={\it \Omega}$. For typical experimental data, the critical temperature for pairwise entanglement is on the order of $10^{-6}$\,K. Based on these results, two strategies that overcome decoherence are proposed.     

封闭管道中热耦合效应对激光传输的影响

建立了封闭竖直管道热耦合效应物理模型,采用流固耦合方法,数值模拟了封闭管道中介质气体、光学玻璃之间的热相互作用造成流场分布的变化,研究了热耦合作用对近场波前相差和远场光束质量的影响。数值模拟结果表明,光束质量可以由封闭管道内介质气体温度分布来决定,气体在管道内流动改变温度分布,使得相差分布不断变化,造成远场光束质量的振荡起伏;光学镜与介质气体热相互作用对流场分布有较大影响,尤其是竖直管道底部的光学镜对激光束远场光束质量影响明显。热耦合效应放大了光束质量的变化:当介质模型中光束质量变差,热耦合模型中热耦合效应使光束质量变得更差;当介质模型中光束质量变好,耦合模型中的热耦合作用使光束质量变得更好,即光束质量随着流场分布的变化而振荡。     

非线性一维光学晶格链中的热纠缠

本文对非线性光学晶格链中自旋为1的原子，在两原子以及多原子链中紧邻原子之间的热纠缠问题作了详尽的研究，结果表明非线性耦合和线性耦合系数之间的关系对界定热纠缠是否存在起到关键作用，由于不同的原子这两种耦合对应着不同的关系，这一研究揭示在那些种类的原子中存在热纠缠；这一结果对两粒子以及多粒子体系都是成立的。在多粒子情况下临界温度以及热纠缠仅有少许下降。     

激光辐照下镀铬介质高吸收镜的热变形

为了分析激光辐照下反射镜热变形对光束质量的影响, 本文建立了激光光束45°角入射时镀铬介质高吸收镜的热固耦合模型, 对不同辐照光束下反射镜的热变形和镜体厚度对热变形的影响进行了分析, 并用哈特曼波前传感器对自由边界条件下的镜面热变形进行了检测。结果表明:吸收功率在0.085~0.185 W时, 镜面热变形随吸收功率的增加近似线性增加, 随辐照光斑的增加而减小;反射镜厚度在1~5 mm范围, 镜面热变形基本不变。在激光照射的初始阶段, 反射镜表面温度和热变形迅速增加, 在激光连续照射20 s后, 镜面温度增加量逐步变缓, 镜面热变形则在1 s以内就上升至0.27 μm, 之后变形量缓慢增加, 在100 s后达到相对稳定状态;关闭激光后, 镜面在120 s后恢复到初始状态。分析表明, 产生误差的因素主要为光斑大小和辐照光束入射角度。     

Thermal stability improvement of a multiple finger power SiGe heterojunction bipolar transistor under different power dissipations using non-uniform finger spacing

A method of non-uniform finger spacing is proposed to enhance thermal stability of a multiple finger power SiGe heterojunction bipolar transistor under different power dissipations. Temperature distribution on the emitter fingers of a multi-finger SiGe heterojunction bipolar transistor is studied using a numerical electro-thermal model. The results show that the SiGe heterojunction bipolar transistor with non-uniform finger spacing has a small temperature difference between fingers compared with a traditional uniform finger spacing heterojunction bipolar transistor at the same power dissipation. What is most important is that the ability to improve temperature non-uniformity is not weakened as power dissipation increases. So the method of non-uniform finger spacing is very effective in enhancing the thermal stability and the power handing capability of power device. Experimental results verify our conclusions.     

近固体表面拟有序液体边界层的导热研究

本文用分子动力学模拟方法研究了近固体壁面拟有序液体边界层及其导热特性。得出分子密度沿垂直壁面方向呈衰减分布,且拟有序层内的分子运动方式接近于晶体分子。结合径向分布函数定量分析得出拟有序层的有序程度随固液耦合作用加强而增加。用G-K公式计算了拟有序层的导热系数,发现其与物件尺度、边界条件有密切关系。但在相同的边界条件下,导热系数随有序程度的增加而增加。     

采用发射极非均匀指间距技术改善功率异质结双极晶体管热稳定性的研究

为了提高多发射极功率异质结双极晶体管的热稳定性,本文利用耦合热阻表征发射极指间距变化对发射极指间热耦合作用的影响,得到了耦合热阻与发射极指间距之间的变化关系,提出了发射极非均匀指间距技术.通过热电反馈模型对采用发射极非均匀指间距技术的功率HBT进行热稳定性分析,得到了多发射极指上的温度分布.结果表明,多发射极HBT在采用非均匀发射极指间距技术后,峰值温度明显下降,温度变化幅度更加平缓,有效地提高了器件的热稳定性. 关键词： 异质结双极晶体管 耦合热阻 指间距     

多芯片LED器件热学特性分析

由于芯片之间存在的热耦合效应,多芯片LED器件内部存在复杂热学规律。本文通过多芯片LED热学模型描述多芯片LED器件系统内部热阻支路路径,进而通过有限体积数值计算多芯片LED器件结温。通过本文试验验证,单颗芯片、2颗芯片、3颗芯片以及4颗芯片在负载不同电功率（0.3~1.2 W）情况下,结温的测试值和计算值的最小误差值为0.8%,最大误差值为6.8%,平均误差值为3.4%,计算结果与测试结果基本保持一致,因此有利论证了多芯片LED热学模型可为评价多芯片LED器件热学性能提供重要的参考作用,有助于更全面分析多芯片LED热阻内部芯片之间的热耦合效应。该实验结果为准确预测多芯片LED器件内部结温提供了重要理论依据。     

Analytical modelling of end thermal coupling in a solid-state laser longitudinally bonded by a vertical-cavity top-emitting laser diode

The intrinsic features involving a circularly symmetric beam profile with low divergence, planar geometry as well as the increasingly enhanced power of vertical-cavity surface-emitting lasers (VCSELs) have made the VCSEL a promising pump source in direct end bonding to a solid-state laser medium to form the minimized, on-wafer integrated laser system. This scheme will generate a surface contact pump configuration and thus additional end thermal coupling to the laser medium through the joint interface of both materials, apart from pump beam heating. This paper analytically models temperature distributions in both VCSEL and the laser medium from the end thermal coupling regarding surface contact pump configuration using a top-emitting VCSEL as the pump source for the first time. The analytical solutions are derived by introducing relative temperature and mean temperature expressions. The results show that the end contact heating by the VCSEL could lead to considerable temperature variations associated with thermal phase shift and thermal lensing in the laser medium. However, if the central temperature of the interface is increased by less than 20~K, the end contact heating does not have a significant thermal influence on the laser medium. In this case, the thermal effect should be dominated by pump beam heating. This work provides useful analytical results for further analysis of hybrid thermal effects on those lasers pumped by a direct VCSEL bond.     

高速气流中激光加热平板数值模拟与分析

 采用流固耦合方法,数值模拟了高速流场中激光作用下来流速度对平板温度分布的影响。结果表明:无激光辐照时,高速气流中平板有较高的气动生热平衡温度,且平板-气流之间的换热系数随来流速度增大而增大;在平板前沿换热系数增长最快,沿平板长度方向增速趋于平缓。分析了激光辐照时高速气流中激光加热平板的温度分布情况,考察了来流速度不同时,气动生热、散热和激光辐照对平板温度的影响,给出了激光辐照后的温升情况和温度分布,分析了在不同速度来流下,对流散热、摩擦生热和激光加热之间的竞争关系,结果表明,平板温度具体分布主要是加热过程竞争的结果。