等离子体激发和辐射温度瞬态光谱测试方法

对等离子体温度的测量能间接诊断瞬态物理场的瞬时温度变化.使用望远光学系统对准等离子体并收集其光谱.光栅分光系统高精度地(△λ<0.1 nm)分离提取出测最所需的等离子体四通道特征光谱信号.光纤将光谱信号导入高灵敏度、快速响应的光电倍增管(PMTs,采集时间小于1 μs),达到瞬态测试的要求.用四通道数据拟合Boltzmann直线提高了计算激发温度的精度(优于2%),同时从黑体辐射理论推导出等离子体辐射温度的计算模型.只需用一次测量得到的光强就可以同时得到等离子体的激发温度和辐射温度.利用标准温度灯对系统的光谱响应系数进行了标定,通过实验表明系统测温的精度优于3%.     

半透明介质内激光脉冲链传输过程的叠加机理

根据光波在介质内的散射、折射特点,分析了脉冲链在参与性介质内经界面反射和介质散射后的叠加机理.导出了脉冲链入射非散射性半透明平板时透射比和反射率的解析解.利用间断有限元法和时间平移叠加法计算了脉冲链在一维散射性介质平板内传输的透射比和反射率.结果表明由于介质内部入射光与介质的相瓦影响,脉冲链受界面的反射和内部介质的散射,分裂成一系列时滞不同的子光波.经过不同的光学行程后,子光波叠加成离开平板的反射光波和透射光波.叠加效果随介质散射系数、脉冲宽度和脉冲时间间距发生变化.通过调节脉冲链的脉冲宽度和脉冲时间间距可得到不同波形的反射波和透射波.     

大模场面积光子晶体光纤激光器展宽脉冲锁模域的束缚态运转

实验研究了大模面积光子晶体光纤飞秒激光器在近零色散点展宽脉冲锁模的束缚态运转.获得了双脉冲束缚态锁模,以及脉冲间隔不相等的多脉冲束缚态锁模,实验发现束缚态的子脉冲间距具有随机性.通过建立光纤锁模激光器的数值模型,分析了激光器束缚态锁模建立的动力学过程,在一定抽运强度下,激光器存在多个稳态,或者单脉冲运转,或者子脉冲间隔不相等的束缚态运转,这取决于锁模建立阶段半导体可饱和吸收镜(SESAM)对噪声信号的随机提取.并提出了抑制束缚态的方法,模拟得出此项技术可直接获得的最大单脉冲能量为19.6 nJ,考虑到40%左右的压缩损耗,可得到压缩至76 fs的最短脉冲,单脉冲能量为11.8 nJ.数值模拟结果能很好的与实验相符合.     

半导体可饱和吸收镜被动锁模侧面抽运Nd:YAG激光器研究

利用半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模技术实现的超快脉冲激光器具有结构简单紧凑、脉冲序列稳定等优势,在许多领域有着重要用途,自问世以来受到国内外的广泛关注.分析了SESAM被动锁模侧面抽运固体激光器的具体要求,进行了不同条件下的SESAM被动锁模侧面抽运Nd:YAG激光器实验.获得了最高平均功率9.5 W,脉冲重复频率71 MHz,单脉冲能量约141 nJ的皮秒激光脉冲.对SESAM被动锁模侧面抽运Nd:YAG激光器进行了实验和理论分析,对实现高功率连续超短脉冲激光器进行了探讨.     

池水瞬态闪蒸时间的实验研究

实验研究了过热度、初始水温及水位高度对方腔内池水瞬态闪蒸时间的影响.实验条件为:水位高度40 mm、60mm、100 mm,初始水温36～88℃,过热度2.1～48℃.实验结果表明:过热度及水位高度是影响闪蒸时间的主要因素,过热度及水位高度越大,闪蒸时间越长;过热度相同时,初始水温对闪蒸时间的影响很小.通过对实验数据分析,拟合出瞬态闪蒸时间的计算关联式.     

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利用通用有限元程序ANSYS对中国氦冷固态氚增殖剂实验包层模块(CH HCSB TBM)第一壁进行了稳态热分析。结果表明,第一壁铍保护板和RAFM钢的最高温度符合热工安全设计要求。对第一壁表面热流密度随时间变化的瞬态情况进行了分析,给出了随时间变化的结果。对第一壁两种典型的事故情形开展了初步分析,并对分析结果和事故影响进行了相应讨论。     

Generation of a Sub-10fs Laser Pulse by a Ring Oscillator with a High Repetition Rate

A compact femtosecond Ti：sapphire ring oscillator composed of chirped mirrors is designed. By accurately optimizing the intra-cavity dispersion and the mode locking range of the ring configuration, we generate laser pulses as short as 7.7fs with a repetition rate as high as 745 MHz. The spectrum spans from 660nm to 94Ohm and the average output power is 480mW under the cw pump laser of 7.5 W.     

Optical Switching in Silicon Nanowaveguide Ring Resonators Based on Kerr Effect and TPA Effect

We analyze theoretically the 1 × 2 low-power all-optical switching in silicon nanowaveguide ring resonators （RR） based on the Kerr effect and two-photon absorption （TPA）, and give a comparison between both the all-optical switches. The calculation shows that the switching power of the TPA-RR switch is 3 orders smaller than that of the Kerr-RR switch. The switching time for both the switches is about 100ps.     

Generation of 170-fs Laser Pulses at 1053nm by a Passively Mode-Locked Yb:YAG Laser

A novel method is developed to obtain 1.05μm laser operation with a Yb：YAG laser. By using a Yb：YAG crystal with proper length and doping concentration, a femtosecond Yb： YAG laser is realized at the central wavelength of 1053nm. The measured pulse duration and spectral bandwidth （FWHM） are 170fs and 7nm; the repetition rate is 80 MHz. Under a power pump of 2 W, an average mode-locking power of 180mW is achieved.     

Structural Deformation of CO22+ in Intense Femtosecond Laser Fields

The angular distributions of CO^＋ from the dissociation of CO2^2＋ and CO2^＋ in intense femtosecond laser fields （45 fs, about 5 × 10^15 W/cm^2） are studied at a laser wavelength of 800nm based on the time-of-flight mass spectra of CO^＋ fragment ions. The experimental results show that structural deformation occurs in the charge state of CO2^2＋ and the CO^＋ maintains linear geometrical structure.