空心毛细管束缚高压气体成丝的光谱演变

对高能量飞秒脉冲在充氩气玻璃管中自由成丝以及有空心毛细管束缚成丝两种情况下,输入脉冲能量和空心毛细管所处成丝位置等实验参数对光谱展宽的影响进行了系统的实验研究.结果表明采用空心毛细管束缚成丝,可以使被展宽光谱在短波方向上的强度获得改善.这为进一步脉冲压缩产生高能量单周期飞秒脉冲打下基础.关键词：毛细管成丝束缚光谱展宽     

强光束局部小尺度调制致多路成丝现象研究

基于非线性Schrdinger方程模拟了Kerr介质中强光束局部小尺度调制致光束多路成丝现象,发现在一定的B积分范围内,光束局部小尺度调制基本上只从该局部本底场中吸收能量获得增长,从而将该局部光束分裂成细丝.当光束不同部分的小尺度调制相隔较远时,各 细丝的演化基本上不相关.关键词：自聚焦多路成丝非线性Schrdinger方程     

高功率激光放大器中光束的成丝和B积分

研究了高功率激光放大器中光束的成丝问题,利用弗兰兹－诺德威克（Frantz-Nodvik)模型将准稳态波动议程推广到介质有饱和增益的情形,进而得到高功率激光放大器中小尺度调制的传输方程,在小信号增益和饱和增益情形下,分别得到了小尺度调制方程的精确解析解和数值解。结果表明,对于相同的输入光强,增益使小尺度调制增益谱的范围加宽,最快增长频率增高,最大增长率提高;同时,在放大介质中,小尺度调制的最快增长频率和最大增长率还随传输距离变化,增益饱和效应使小尺度调制的增长速度以及B积分的增长低于无饱和放大情形。     

激光大气成丝中的非线性光频转换

超快强激光在光学介质（如空气）中传播时由于克尔自聚焦效应和等离体散焦效应动态平衡会发生一种独特的非线性激光成丝现象。激光成丝过程会诱导一些独特的物理现象,如非线性光频转换产生超连续光谱、等离子体诱导高压放电、锥形辐射等,在大气传感、天气控制等研究领域具有重要的应用前景。本文针对飞秒激光大气成丝过程中与传输介质相互作用所诱导的非线性发光过程,介绍了激光大气成丝所产生的超连续光谱（白光）激光、谐波产生和太赫兹波辐射三种非线性光频转换现象,并着重探讨了太赫兹波辐射的物理机理、研究现状和应用前景。     

温度对线状金属颗粒复合物电磁参量的影响

线状金属颗粒在复合物中会构成回路,产生较强的磁响应,这种磁响应受温度影响小.基于有效介质理论,探讨线状金属颗粒复合材料电磁响应的基本特征,优化设计适用于高温环境的、性能较好的线状钨颗粒复合微波吸收材料.     

傅立叶变换与流体数值计算的耦合并行算法

针对傅立叶变换和流体数值计算耦合并行存在的问题,采用两种方式解决:多物理耦合通信方法和二维并行FFTW方法;并对这两种方法进行性能比较,结果表明:当处理器数目少时,采用多物理耦合通信方法计算效率高,当处理器上千时,采用二维并行FFTW方法可扩展性更好;最后,在上万处理机上采用上亿网格测试,并行效率达到50%,并给出数值模拟结果,验证了激光成丝现象.     

空气中激光等离子通道的演变和控制

为精确再现超强飞秒脉冲激光在大气中的传输特性,有效控制激光诱导等离子体通道的性能参数,基于扩展的非线性薛定谔方程,研究了空气中产生的等离子通道的演变过程。该模型在考虑衍射、色散和多光子效应的基础上,引入了拉曼散射、等离子体尾波场和相对论自聚焦等多种效应。讨论了电子密度和光强通量的空间分布特性,运用分步傅里叶法和有限差分法得到了电子密度和光强通量的分布,仿真结果显示,激光波长、单脉冲能量、脉宽和束腰半径等初始参数的变化将对等离子体通道的演变产生显著影响,为超短脉冲强激光在大气中成丝位置和形态控制提供了可能的途径。     

发散光束小尺度自聚焦特性的研究

研究了发散光束的小尺度自聚焦效应。从非线性傍轴波动方程出发,利用坐标变换,推导出发散光束小尺度扰动的传输方程,进而得到小尺度扰动增长的临界频率、最大增长频率和相应B积分值的变化规律。研究了发散光束初始曲率半径对小尺度自聚焦效应的影响。结果表明,对于一定的传输距离,随着发散光束初始曲率半径的减小,小尺度扰动的最大增长频率减小,相应的最大增益减小,即B积分值也减小。对于一定的初始曲率半径,随着传输距离的增大,B积分值增长变缓,并最终停止。利用局部能量守恒定律研究了发散光束的成丝距离,发现小的初始曲率半径可以延长成丝距离。