电子束在VO_2薄膜中引起的价态、相结构和光学性能的改变

利用能量为 1 .7Me V,注量分别为 1 .2 5× 1 0 13 /cm2 ,1 .2 5× 1 0 14 /cm2 ,1 .2 5× 1 0 15/cm2 的电子束辐照 VO2 薄膜 ,采用 XPS,XRD等测试手段对电子辐照前后的样品进行分析 ,并研究了电子辐照对样品相变过程中光透射特性的影响。结果表明电子辐照引起 VO2 薄膜中 V离子出现价态变化现象 ,并使薄膜的 X射线衍射峰发生变化。电子辐照在样品中产生的这些变化显著改变了 VO2 薄膜的热致相变光学特性     

非线性一维光子晶体光开关与光双稳

设计和制备了ZnS/ZnSe叠层共 2 0个周期的非线性一维光子晶体光开关与光双稳器件 理论模拟了波长 5 14 .5nm的氩离子激光 ,在阈值功率密度 1.0× 10 5W/cm2 下 ,完全移出光子禁带 ,实现了光开关 同一器件也可作为光学双稳器件 ,实验测出其阈值功率密度为 1.38× 10 5W/cm2 ,双稳开关时间为 10 0ps 理论与实验结果基本一致     

溶胶-凝胶法制备Bi0.5Na0.5TiO3陶瓷及其电学特性

用溶胶-凝胶工艺成功制备出Bi05Na05TiO3纳米微粉，并利用此微粉烧结出高致密度的Bi05Na05TiO3陶瓷.这种新工艺制备的Bi05Na05TiO3陶瓷，其压电性能远远高于普通方法制备的陶瓷，其中压电常数d33和机电耦合系数kt分别高达102×10-12C/N和58%.同时发现，对于这种Bi05Na05TiO3陶瓷，室温时只需施加100kV/cm左右的交变电场，就可得到矩形度极好的饱和回线，得到的剩余极化Pr和矫顽场Ec分别为32μC/cm2和61kV/cm.而在100℃以上只需施加35kV/cm的极化电场就可使样品充分极化.     

Tl系超导薄膜金属涂层的生长与特性研究

我们研究了Tl-2212超导薄膜在带有YSZ/CeO2缓冲层和带有CeO2/YSZ/CeO2缓冲层的Ni金属RABiTS基带上的生长情况.基带上的缓冲层是采用PLD方法制备的,Tl-2212薄膜的制备采用了磁控溅射和后热处理两步方法.XRD 实验结果表明,Tl-2212薄膜都具有很好的C轴垂直于膜面的织构,并具有双向外延生长特性.在CeO2/YSZ/CeO2/Ni基带上制作的Tl-2212薄膜的Tc达到102.8 K,Jc(77 K,0 T)达到2.6 MA/cm2;在YSZ/CeO2/Ni基带上薄膜Tc可达97.7 K,Jc(77 K,0 T)也可以达到0.45 MA/cm2.     

高温超导3mm波成像技术研究

为了探讨高温超导探测器的应用前景 ,研制了 1 2元线列高温超导探测器和成像原理样机。1 2元高温超导探测器的黑体平均 D*≥ 1 .8× 1 0 9cm Hz1/ 2 W- 1,平均 R≥ 1 .9× 1 0 4 VW- 1和 3mm辐射响应平均 D* ≥ 7.5× 1 0 8cm Hz1/ 2 W- 1,平均 R≥ 1 .6× 1 0 4 VW- 1。采用能量探测器代替外差混频器件研制的成像系统对 3mm辐射成像获得成功 ,预示高温超导探测器 (Bolometer)在 3mm波可得到广泛应用。     

长期不同施肥对土壤溶解性有机质含量及其结构特征的影响

以长期定位试验为研究平台,并结合紫外-可见吸收光谱,探求长期不同施肥管理措施：(1)CK(不施肥);(2)NPK(氮磷钾);(3) NPKS(化肥+稻草还田);(4)1.5NPKS(1.5倍化肥+稻草还田);(5)NPKM(化肥+猪粪)下0～20,20～40和40～60 cm土层的溶解性有机质(DOM)含量和结构特征。结果表明,长期施用化肥对土壤DOM的影响较小,化肥配施秸秆NPKS和化肥配施有机肥NPKM均显著提高了耕层土壤DOM的含量,在0～20 cm耕层土层DOM含量比化肥NPK处理分别提高39.1和12.1 mg·kg-1。相比不施肥和氮磷钾处理,化肥配施秸秆或配施有机肥明显降低0～20和20～40 cm土层溶解性有机质碳与有机氮的比值,提高了土壤供氮能力。长期施肥对40～60 cm土层DOM含量和溶解性有机质碳氮比没有明显影响,不同处理间差异不显著。在0～20和20～40 cm土层,相对于不施肥和氮磷钾处理,NPKM,NPKS和1.5NPKS处理能提高土壤DOM的共轭结构和腐殖化程度;在40～60 cm土层,提升效果不明显。化肥配施秸秆或有机肥能增加0～20 cm土层的紫外光谱吸收值(SUVA₂₅₄,SUVA₂₆₀和SUVA₂₈₀)和吸收系数α(355),降低吸光度比值(A₂₅₀/A₃₆₅),表明0～20 cm土层DOM的芳香度、疏水性、分子量和CDOM含量增加,在20～40和40～60 cm表现不明显。不同土层的A₃₀₀/A₄₀₀值均大于3.5,表明土壤中主要以富里酸为主。综上,长期化肥配施秸秆或配施有机肥能够提高0～20和20～40 cm土壤溶解性有机质的含量,降低溶解性有机质碳氮比,提升土壤肥力;同时增加0～20 cm土壤DOM共轭结构、腐殖化程度、芳香度、疏水部分比例和平均分子量。长期施肥对40～60 cm土层DOM含量和结构影响较小。     

在RABiTS基带上制备Tl-2212超导薄膜

我们研究了Tl-2212超导薄膜在带有YSZ/CeO2缓冲层和带有CeO2/YSZ/CeO2缓冲层的Ni金属RABiTS基带上的生长情况.基带上的缓冲层是采用PLD方法制备的,Tl-2212薄膜的制备采用了磁控溅射和后热处理两步方法.XRD 实验结果表明,Tl-2212薄膜都具有很好的c轴垂直于膜面的织构,并具有双向外延生长特性.在CeO2/YSZ/CeO2/Ni基带上制作的Tl-2212薄膜的Tc达到102.8 K,Jc(77K,0T)达到2.6 MA/cm2;在YSZ/CeO2/Ni基带上薄膜的Tc可达97.7K,Jc (77K,0T)也可以达到0.45MA/cm2.     

Nd和Sb掺杂SnO2纳米导电粉体的性能研究

本文分别用 XRD、TG/ DSC/ DTG和 TEM等对 Nd和 Sb掺杂 Sn O2 纳米导电粉体的性能进行了研究。XRD测量结果表明 ,Sb掺杂 Sn O2 为替代型掺杂 ,Nd3 与 Sn4 和 O2 -结合形成 Nd2 Sn2 O7。TG/ DSC/ DTA结果表明 ,75 0℃以前前驱体已失去全部水分 ,并完全转化为氧化物。 TEM测定结果表明 ,该粉体的粒径大约为 2 0— 30 nm。用四探针法测定该粉体的电阻率为 0 .35Ω· cm。     

溅射氧化铁薄膜的Hall效应

在磁场垂直于薄膜表面,磁感应强度B由0—1.4T变化的条件下,测量了溅射氧化铁薄膜的Hall效应。从实验数据得到了Fe₃O₄薄膜和γ-Fe₂O₃薄膜的寻常Hall系数R₀和非常Hall系数R_s,计算出这两种薄膜的Hall迁移率μ_H分别是2.35和1.56(cm)²/V·s。这个结果适合于大极化子导电机制的条件(ν≥1(cm)^关键词：     

不同耕法下秸秆还田对土壤WSOC荧光特性的影响

为探讨秸秆还田对土壤水溶性碳(WSOC)的影响,采用田间定位试验,研究连续免耕、浅翻、深翻与免耕秸秆覆盖、秸秆浅翻及深翻还田方式下,旱地草甸土WSOC随土层深度变化的荧光特征。结果表明:0～50 cm土层, 3种耕法与相应秸秆还田方式土壤WSOC均解析出2类3个荧光组分,即类腐殖质组分C1(240/400 nm)和C2(245, 400/465 nm)及类蛋白质组分C3(220, 275/325 nm);无论浅翻还是深翻, 0～20 cm表土层C1C2C3, 20～30 cm土层C3组分的变化与C1, C2组分呈负相关,秸秆还田增加了30～50 cm土层C3组分的含量;荧光指数分析表明,土壤WSOC组成为非生物源与生物源的混合物, 10～20 cm土层异源特征明显,免耕与免耕秸秆覆盖20～50 cm土层自生源特征较强;秸秆深翻还田40～50 cm土层腐殖质的产生和积累趋势增强, C2/C1比值高于秸秆浅翻还田和秸秆覆盖。     

50mJ超短脉冲KrF激光系统的参数优化

 介绍了原子能院建立的钛宝石/KrF混合型激光装置，主要输出参数的测量和性能优化。放电泵浦准分子激光器采用离轴放大结构，结合棱镜对进行GVD补偿，获得50mJ，220fs的紫外超短脉冲。用40cm透镜聚焦，靶上功率密度达到10¹⁷ W/cm²。     

长波红外无线激光通信脉冲宽度调制实验研究

为实现长波红外无线激光通信,建立了基于脉宽调制的长波红外无线激光通信系统模型,对系统性能进行了分析,给出了系统误码率的计算公式.搭建了实验系统,对CO_2激光器的平均输出光功率随占空比的变化情况进行了分析,对不同占空比条件下接收端对应的激光平均脉冲宽度以及脉冲宽度受噪声影响的随机变化情况进行了分析,得到了激光输出平均光功率、平均脉冲宽度与占空比之间的关系,以及脉宽的分布规律,并将实验结果与理论分析结果进行了对比,在此基础上得到了脉宽最佳判决门限和系统各类工作参数同误码率之间的关系.结果表明,基于CO_2激光器的脉冲宽度调制能够实现长波红外无线激光通信.     

激光触发沿面闪络试验中的同步研究

 建立了精确的激光触发沿面闪络试验系统,用波长1 064/532 nm,调Q开关的Nd:YAG固体激光器来触发绝缘试品的沿面闪络。分别测量了Marx发生器的触发器输入电压和输出电压、Marx发生器的触发脉冲和Marx发生器输出电压、激光器的Q开关控制信号和输出激光脉冲之间的时延和抖动。应用自制的数字脉冲发生器控制Marx发生器的触发器及激光器的氙灯信号触发,用Marx发生器输出电压控制激光器的Q开关;根据所测时延和激光器的控制时序,调整数字脉冲发生器各通道的时延。实验结果显示：Marx输出电压与激光脉冲时延516.1 ns,抖动4.5 ns,达到激光脉冲与脉冲电压的精确同步。     

单元红外成像探测器的激光干扰实验研究

 针对单元红外成像探测器的特点，利用激光的高亮度，对激光干扰单元红外成像探测器进行了理论分析和实验研究，研究了激光的功率参数和脉冲频率参数对单元红外成像探测器输出特性的影响，得到了具体的实验结果。并利用调制盘对激光脉冲的反射信号初步确定了单元红外成像探测器调制盘的旋转速度。     

Bandwidth expansion and pulse shape optimized for 10 PW laser design via spectral shaping

We demonstrated a scheme of bandwidth expansion and pulse shape optimized to afford 10 PW laser design via spectral shaping, which uses the existing Nd:glass amplifier chain of the SG PW laser. Compared to the amplified pulse with a gain-narrowing effect, the required parameters of injected pulse energy, spectral bandwidth, and shape are analyzed, together with their influence on the system B-integral, energy output capability, and temporal intensity contrast. A bandwidth expansion to 7 nm by using LiNbO₃ birefringent spectral shaping resulted in an output energy of 2 kJ in a proof-of-principle experiment. The results are consistent with the theoretical prediction which suggests that the amplifier chain of SG PW laser is capable of achieving 6 kJ at the bandwidth of 7 nm and the B-integral < π . This will support a 10 PW laser with a compressed pulse energy of 4.8 kJ (efficiency=80%) at 480 fs.     

高稳定激光脉冲波形精密调控技术研究与应用

提出了基于激光脉冲波形精密调控和能量稳定性控制的双回路同步闭环设计方法,进而在任意波形发生器与预放大系统输出处建立脉冲波形闭环控制系统,在保偏大模场光纤放大器和再生放大器间建立能量稳定性闭环系统。依托大口径高通量实验平台,实现了激光脉冲波形的快速高稳定精密调控,脉冲波形闭环精度优于2%（RMS）,脉冲能量稳定性优于5%（PV）。该技术成功应用到物理实验正式发射中,常规整形脉冲波形的功率准确度优于2%,相关结果有力支撑了ICF激光驱动器激光参数精密调控设计。     

全光纤调Q激光器腔内脉宽压缩技术

为了压缩MOPA全光纤调Q激光器脉冲宽度,对谐振腔基本参数进行了研究。首先,根据速率方程理论推导出脉冲宽度的表达式,通过数值解建立表达式参数与脉冲宽度的关系。然后,分析增益光纤长度、腔镜输出透过率、Q开关性能等谐振腔基本参数对全光纤调Q种子源输出脉冲宽度的影响并通过实验来逐一验证结果。最后,通过优化的参数搭建全光纤调Q激光器,在重复频率为20 kHz时,得到脉冲宽度为54 ns、平均功率为0.86 W的种子激光输出。在重复频率为100 kHz时,对脉宽142 ns、平均功率为1.66 W的种子光进行预放大和功率主放大,最终得到平均功率120 W、脉宽180 ns、光谱宽度为0.67 nm的稳定脉冲激光输出。通过提升AOM性能、减小增益光纤长度等参数优化方式构建调Q光纤激光器,能有效压缩谐振腔内脉冲宽度。     

非链式脉冲DF化学激光器反应动力学模型

依据非链式脉冲氟化氘(DF)激光器的反应机理, 采用速率方程理论, 综合考虑了基态DF分子、D₂分子、D原子、F原子对激发态DF分子的消激发作用, 建立了非链式脉冲DF激光器反应动力学模型. 运用Runge-Kutta法对该模型进行数值计算, 得到了增益区内各组分粒子数密度随时间的变化关系. 进而运用该模型研究了工作气体配比和输出镜反射率对DF激光器腔内光子数密度、 单脉冲能量、脉冲宽度和输出功率的影响, 得到了最佳气体配比和最佳输出镜反射率参数. 采用放电引发方式对非链式DF激光器进行了实验研究, 实验测得脉冲波形及单脉冲能量与速率方程理论模型计算结果基本一致. 本文的研究结果可为非链式脉冲DF激光器的优化设计提供理论参考. 关键词： 脉冲DF激光器 动力学模型 速率方程 数值计算     

Mathematical modelling of an Nd: YAG laser: peak power and pulse width

In a previous paper, the author presented an empirically derived mathematical model of a pulse pumped laser which allowed calculation of the output energy from the laser—from the mirrors-only resonator to the fully assembled Q-switched state. In this paper the model is developed further by deriving an expression for the peak output power. New coupling and loss time constant are stated. The validity of the model is demonstrated by the ability of calculate the laser parameters from a measured pulse shape, knowing the rod dimensions and the pump energy at which the pulse was measured.     

宽输出电压的半导体激光器驱动电源研究

介绍了一种大功率、宽输出电压范围的半导体激光器脉冲驱动电源的设计方法。根据半导体激光器脉冲驱动电源高电压、大电流的工作特性需求,脉冲放电环节采用多模块级联与功率开关管线性控制脉冲放电相结合的拓扑结构,这样既实现了脉冲电流平滑稳定,又提高了输出电压等级与功率。充电环节采取LCC谐振变换器结构,其抗负载短路和开路的能力非常适用于脉冲放电场合。该脉冲电源输出参数为:电压0~1000 V,电流1~160 A,脉宽200~250 μs,频率100 Hz内可调,具备较宽泛灵活的输出范围,可适应不同规模的激光二极管阵列。最后,分别通过单模块、两模块与三模块小功率级联型驱动实验验证了采用多模块级联与功率开关管线性控制脉冲放电相结合方法的可行性。