多光子光学双稳性的研究

本文给出了描述多光子光学双稳性和多光子激光的统一量子力学模型,得到了多光子光学双稳性和多光子激光的态方程,给出了计算多光子光学双稳住阈值的方法.对势函数进行分析之后,得到了静态稳定性判据和开关特性的物理解释,划分了多光子光学双稳特性曲线上的稳定区域和亚稳定区域,指出多光子光学双稳态实际上是多光于光学稳-亚稳双态.本文还讨论了多光子光学双稳态和多光子激光器中的相变问题.     

采用组合引导磁场的多注二极管设计

分析了采用单一同轴磁场时强流相对论多注阴极的侧端发射问题,研究了在不同磁场内半径和多注漂移管长度情况下多注电子束的传输效率。研究发现:由于引导磁场尺寸有限,高压下多注阴极杆及多注阴极柱的电子束发射是影响多注电子束传输效率的主要因素,且该部分电子束对多注漂移管入口管壁的轰击直接影响了多注速调管的重频能力。设计了采用永磁铁和同轴磁场组合工作的强流相对论多注二极管,理论分析和模拟计算证明:基于组合磁场的多注二极管可明显减弱甚至抑制多注阴极发射球头以外的电子束发射,并且组合磁场的磁场位形和强度可满足强流相对论多注电子束的高效、稳定传输。     

极紫外多层膜制备工艺研究

介绍了用平面磁控溅射方法制备极紫外多层膜的研究工作。围绕极紫外多层膜技术 ,重点探讨了多层膜膜厚定标和工艺过程对多层膜结构和内部成分的影响。为深入研究多层膜制备工艺指明了方向。     

采用多波段θ调制器作多光谱照像技术的研究

提出了一种用多波段θ调制的白光光学／数字图像处理作多光谱照相的技术,即通过使用多波段θ调制器对目标的某几个波段信息进行调制,使用傅里叶变换技术对各个多波段图像解调,可分别得到目标各波段的图像信息,然后通过假彩色融合得到目标多波段假彩色图像。从理论和实验上论证了使用多波段θ调制器与单个CCD探测器组成的多光谱照相系统,代替传统的多个相机构成的多光谱照相系统的可行性和优越性。该技术与传统多光谱照相技术相比,具有体积小、重量轻和假彩色融合操作简单方便等优点。     

基于DPIM调制的MIMO空间光通信系统

为了抑制空间光通信中大气湍流效应和降低误包率,提出了一种引入分布式多出多入技术,基于数字脉冲间隔调制的多出多入空间光通信系统.在弱湍流信道模型和APD探测器下建立了多出多入系统链路模型,推导了最大似然检测下的最佳阈值和误包率.计算结果表明:发射分集通过多路径传输平滑接收信号光强起伏;接收分集增加孔径平滑效应,减弱接收光强起伏;在发射平均功率、接收孔径总面积和背景噪音相同的条件下,数字脉冲间隔调制的不同多出多入系统存在几乎相同的最佳雪崩光电二极管增益;比较多出多入通信系统下三种调制方式,数字脉冲间隔调制的误包率较少劣于PPM调制而大大优于OOK调制.     

基于多阵列数据融合的宽带多声源定位研究

研究多个传声器阵列数据融合和宽带多声源近场定位算法。该算法首先融合多个传声器阵列数据,然后对多声源进行定位。由于充分利用多个阵列的数据,降低了分辨门限,提高了定位的精度和稳健性。通过仿真计算,证明了算法的有效性。     

月球表面环境对Mo/Si多层膜光学特性的影响

研究了月球表面高温、强辐射的空间环境下Mo/Si多层膜的热稳定性和辐照稳定性。Mo/Si多层膜采用磁控溅射法镀制,将制备好的多层膜在100℃和200℃高温下加热,利用激光等离子体反射率计和X射线衍射仪(XRD)对加热前后的多层膜进行了测量。结果显示在200℃以内,多层膜反射率和中心波长没有显著变化,表现出良好的热稳定性。利用Monte Carlo方法模拟了质子在多层膜内造成的缺陷的分布和浓度分布。模拟显示,能量大的质子沉积在多层膜内部,造成的缺陷也集中在多层膜内部。用能量为60keV,剂量分别为3×1012 cm-2和3×1014 cm-2的质子对Mo/Si多层膜进行辐照实验。发现多层膜内部出现了烧蚀损伤缺陷及节瘤缺陷。结果表明能量相同时,辐照剂量越大对多层膜反射率影响越大。     

多棱锥镜产生多光束干涉场的理论和实验研究

提出了一种使用多棱锥镜和多棱台镜产生多束相干光形成二维和三维光学格子的方法。理论分析和数值模拟了多束轴对称平面波干涉产生的二维及三维点阵结构的特性,得到了光场分布随光束数增加的关系,发现随着干涉光数目的增加,干涉场会复杂变化,当棱锥棱数足够多近似于一个圆锥时,干涉场会变为同心圆结构的贝塞尔光束的场分布。实验上使用多棱锥和多棱台镜进行了多光束干涉实验,得到了多束轴对称平面波干涉形成的光学格子,将数值模拟与实验结果进行了比较,二者完全吻合。     

多壁碳纳米管膜湿敏特性的研究

研究了多壁碳纳米管(MWNTs)薄膜的湿敏特性，实验所用的多壁碳纳米管是用热灯丝化学气相沉积法(CVD)合成的.分别对未修饰和修饰的多壁碳纳米管膜温度和湿度特性进行研究后发现，修饰的多壁碳纳米管对温度和湿度非常敏感，且对湿度的响应时间和恢复时间短，重复性好.而未修饰的多壁碳纳米管对温度和湿度不太敏感.对修饰多壁碳纳米管的湿敏特性进行了理论分析，给出了其理论表示式. 关键词： 多壁碳纳米管 化学修饰 湿敏特性 物理吸附     

数字时间相关积累(Ⅲ)——抗多途性能分析

本文首先探讨浅海声信道中多途的统计特性,在此基础上分析了DTCCA和DTACA抗多途的性能。理论估算和实验证明,这类信号处理方式抗多途性能是优越的,可以利用多途能量。     

Beam overlapping in a multipass Ti:sapphire amplifier based on a parabolic mirror

According to laser beam transporting in a multipass Ti:sapphire amplifier based on a parabolic mirror, the influential factors to induce astigmatism are analyzed. The beam waists of the laser beam transporting in the multipass amplifier are calculated by ABCD law in sagittal and tangential planes, respectively, and are compared with each other. Our analyses of these influential factors provide valuable data to optimize this design of multipass Ti:sapphire amplifier, and our experimental results of getting Gaussian beam from such a kind of amplifier confirmed our theoretical analyses.     

高效率多程折叠Nd∶YVO_4激光放大器

采用具有近共焦、非稳腔特点的多程折叠光路结构,使激光光束多次通过增益介质,实现了高提取效率的激光放大器。实验中在注入22W种子激光的条件下,以43.9%的提取效率得到了63W的激光输出,斜效率超过52%,激光放大器的输出光束质量从种子激光的M2X=2.08,M2Y=1.92变为M2X=2.84,M2Y=1.79。     

高效率多程折叠Nd:YVO4激光放大器

采用具有近共焦、非稳腔特点的多程折叠光路结构,使激光光束多次通过增益介质,实现了高提取效率的激光放大器.实验中在注入22W种子激光的条件下,以43.9%的提取效率得到了63 W的激光输出,斜效率超过52%,激光放大器的输出光束质量从种子激光的M2X=2.08,M2Y=1.92变为M2X=2.84,M2Y=1.79.     

用于多程放大系统光束反转器的等离子体电极电光开关

 等离子体电极电光开关将用在多程放大系统光束反转器中，作为输出控制和抑制主放大前系统内的自激振荡，由于光束反转器空间限制，等离子体电极电光开关采用一体化结构设计。介绍了紧缩型等离子体电极电光开关特性，以及在多程放大系统中的应用。实验结果表明，等离子体电极电光开关具有优良的开关性能，全口径静态透过率为94%，开关效率为989%，能够有效抑制放大器产生的自激振荡。     

Highly-efficient 20 TW Ti:sapphire laser system using optimized diverging beams for laser wakefield acceleration experiments

We developed a highly efficient and compact Ti:sapphire multipass amplifier that uses divergent seed beams to generate 20 TW/40 fs laser pulses with a repetition rate of 10 Hz. The laser system consists of a mode-locked oscillator, a regenerative amplifier, and a multipass power amplifier. The thermal lensing effect is very important in this system, especially in the multipass amplifier, as it limits the conversion efficiency. In order to compensate the thermal lensing effect, we calculated the optimum divergence of the seed beam and used the result for the multipass amplifier, where the thermal focusing is taken into account. In this way, we achieved a very high conversion efficiency of 41%, which is close to the theoretical limit. The laser system was then used with a capillary gas cell to generate stable high-energy electron beams with electron energies of about 150 MeV and a beam divergence of 4 ± 1 mrad. In this paper, details of the laser system development and experimental results for electron generation are presented.     

高功率多程激光放大系统的优化设计

 利用光束传输模拟程序对高功率多程激光放大系统进行了优化设计, 所用方法和所得结论对高功率激光放大系统的设计有应用意义。     

激光二极管列阵泵浦的位相共轭板条YAG激光放大系统

采用新型的微通道冷却半导体激光二极管列阵泵浦ＹＡＧ激光振荡器及板条ＹＡＧ放大器，文中用ＣＣｌ４受激布里渊散射作位相共轭镜，使激光在板条放大器中作多通放大，获得了高重复率下小于１．５倍衍射极限的高质量１．０６μｍ的激光输出，其脉冲宽度为１５ｎｓ，平均功率为１８０Ｗ。     

多程激光放大系统光传输程序的改进和校核

 报道了高功率激光多程放大系统光束传输程序的改进。在该程序中全面考虑了影响激光传输和放大的诸多重要因素。给出典型的计算实例,并用劳仑兹·利弗莫尔国家实验室的实验和模拟数据对程序进行了系统校核,证实了该改进程序的正确性和优点。     

基于大基模体积的10mJ飞秒钛宝石激光再生放大器

文章报导了基于大基模体积的高能量飞秒钛宝石激光再生放大器的设计与实验研究,在重复频率10 Hz、抽运能量60 mJ的激励下,得到了单脉冲能量17.4 mJ的种子脉冲放大结果,压缩后的脉冲宽度为40.6 fs,能量为13.9 mJ.借助于此大基模体积再生腔,仅增加一级多通放大,实现了峰值功率达1.9 TW飞秒激光脉冲输出.结果表明,大模体积再生放大不仅降低了后续放大对抽运能量的要求,也可以单独压缩实现再生腔直接输出10 mJ量级的飞秒激光脉冲,是大能量高峰值功率飞秒激光系统的优质前端.     

高功率激光多程放大系统光束传输的计算分析

 报道了高功率激光多程放大系统光束传输的模拟程序, 该程序考虑了放大介质的增益分布、增益饱和、增益恢复系数、介质吸收损耗、B积分以及光阑和空间滤波器等光学元件对激光传输和放大的影响, 并给出了典型的计算实例。