转动窗口在高能激光器中的应用

 为满足高能激光从谐振腔真空室到大气环境的输出要求,减小窗口热变形对输出激光束性能的影响,提出了一种通过旋转固体窗口降低其受辐照功率密度的解决方案。该方案通过大力矩空心直流电机带动固体窗口匀速转动,并采用高精度动密封圈隔离真空和大气,使得强激光对CaF2窗口的辐照均匀化,从而大大减小CaF₂窗口的温度梯度和应力,极大改善了输出光束性能,并有效避免了长时间出光时CaF₂窗口炸裂现象的发生。研究结果表明：该方案具有体积小、重量轻、结构紧凑、使用方便和性能可靠等优点,可有效改善激光器输出光束质量,使高能激光长时间输出成为可能。     

表面对流冷却下非稳腔激光窗口温升分布的计算

 用有限差分法计算了强迫对流冷却下非稳腔激光器CaF₂输出窗口在不同换热系数、不同激光功率和不同窗口厚度下的温升分布、温升随时间的变化及温度梯度沿激光输出方向的分布,分析了各个参数对激光器窗口温升的影响。     

激光窗口热效应和应力双折射的分析

 分析了平板窗口在激光加热和内外压强差作用下对光束带来的附加相移，详细讨论了应力双折射部分的相移，计算了CaF₂窗口的温升、应力、附加相移、远场Strehl比和退偏度等的分布。结果表明：窗口变形和折射率随温度变化是产生附加相移的主要原因，窗口的非均匀温升将导致光束质量下降，应力双折射部分的相移与窗口表面Miller指数有关，对入射光产生一定的退偏效应，从而影响光束质量。     

激光窗口热透镜效应对光束质量的影响

 分析了高功率激光通过窗口时，引起的窗口热透镜效应及其对激光光束质量的影响。用冲量定理方法，推导了二维热传导方程的广义傅里叶级数解，然后按照平面热应力问题，运用有限元方法数值计算热变形。考虑热变形、折射率随温度变化，忽略光弹性效应，解出出光面的波前相差分布，讨论了远场光束质量。以空心环形光束为例，计算了熔融石英(SiO₂)和白宝石(Al₂O₃)两种常用窗口的温升分布、热变形、波前相差和光束质量，分析了冷却、辐照时间、光强分布的空间梯度和各种材料参数对光束质量的影响。     

非稳腔DF激光窗口热效应及其对远场光斑的影响

以非稳腔ＤＦ激光器ＣａＦ＿２输出窗口为例计算了不同输出功率情况下，窗口材料的温升、相应的波前位相变化以及有扩束系统和无扩束系统两种情况下，远场光斑所受的影响，给出了数值计算结果。     

涡流管冷却的旋转晶体窗口有限元分析

 采用有限元分析方法,考虑到输出窗口在空间上的分布不均匀性,对白宝石、石英晶体窗口在光强分布均匀/不均匀、有/无冷却、是否旋转等各种情况下的温度场进行了分析和讨论。结果表明：当光强分布不均匀时,采用旋转方法能有效地减小温度场的不均匀性;当对输出窗口进行强迫冷却时,输出窗口温度场不均匀性明显减小。因此采用涡流管冷却的旋转晶体窗口能有效改善输出窗口的输出特性。     

涡流管冷却的旋转晶体窗口有限元分析

采用有限元分析方法,考虑到输出窗口在空间上的分布不均匀性,对白宝石、石英晶体窗口在光强分布均匀/不均匀、有/无冷却、是否旋转等各种情况下的温度场进行了分析和讨论.结果表明当光强分布不均匀时,采用旋转方法能有效地减小温度场的不均匀性;当对输出窗口进行强迫冷却时,输出窗口温度场不均匀性明显减小.因此采用涡流管冷却的旋转晶体窗口能有效改善输出窗口的输出特性.     

球壳激光窗口附加相移的分析和计算

分析了球壳激光窗口附加相移产生的原因：窗口本身光路长度不等、窗口材料的热和弹光效应引起的折射率和应变分布不均。用差分法计算了光波阵面附加相移的分布,结果表明,窗口参数的选择对光束位相分布影响较大。考虑热和弹光效应,依据远场光斑中心峰值的大小,得到较佳的窗口参数,减小附加相移对光束质量的影响。     

球壳激光窗口附加相移的分析和计算

分析了球壳激光窗口附加相移产生的原因 :窗口本身光路长度不等、窗口材料的热和弹光效应引起的折射率和应变分布不均。用差分法计算了光波阵面附加相移的分布 ,结果表明 ,窗口参数的选择对光束位相分布影响较大。考虑热和弹光效应 ,依据远场光斑中心峰值的大小 ,得到较佳的窗口参数 ,减小了附加相移对光束质量的影响。     

涡流管冷却的旋转晶体窗口有限元分析

采用有限元分析方法,考虑到输出窗口在空间上的分布不均匀性,对白宝石、石英晶体窗口在光强分布均匀/不均匀、有/无冷却、是否旋转等各种情况下的温度场进行了分析和讨论。结果表明：当光强分布不均匀时,采用旋转方法能有效地减小温度场的不均匀性;当对输出窗口进行强迫冷却时,输出窗口温度场不均匀性明显减小。因此采用涡流管冷却的旋转晶体窗口能有效改善输出窗口的输出特性。     

V^20＋电子碰撞激发截面

采用ＣｏｕｌｏｍｂＢｏｒｎ交换近似，在修改了有效核电荷的Ｚ标度类氢模型下，计算了‘水窗’波段Ｖ２０＋离子精细结构能级间的电子碰撞激发截面     

波导型高功率微波输能窗的研究进展

波导型高功率微波输能窗是高功率速调管和高能粒子加速器的关键部件,输出窗高频击穿是引起高功率速调管失效的一个重要因素。综述了国内外电真空领域波导型输能窗的研究进展,介绍了传统盒型窗的研究现状、工艺要求和击穿机理;介绍了锥型窗、行波窗、复合模窗以及过模窗等新型输能窗的设计特点,给出了改变窗片材料属性、改变窗片表面形态、窗片边缘倒角、外置直流电场/直流磁场、改变信号波形等击穿抑制技术的研究进展。

     

内冷式窗玻璃冷却性能分析

1前言当飞行器作超音速飞行时，在其身部所开设的红外探测窗会受到强烈的气动加热，使窗玻璃温度迅速升高，导致玻璃的红外折射率发生变化，由此产生的气动光学效应将严重影响飞行器的探测、制导精度。因此，对红外探测窗玻璃进行特殊的热防护是有关飞行器研制过程中的关键问题之一[1－2]。红外探测窗玻璃通常有内、外冷两种冷却形式，其中内冷方式是在探测窗玻璃内开设一些冷却孔，内通高效冷却剂，通过冷却剂吸收热量起到冷却作用，使温度保持在较低的水平上。这种冷却方式由于冷却剂在玻璃内部流动，因此不会对外流场产生干扰；但由于冷…     

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。     

高功率激光器窗口热变形分析的有限元方法

建立了窗口热变形的非稳态数学模型, 采用有限元法计算了普通石英窗口和中心冷却窗口在激光照射下的温度场分布和热变形, 在净吸收功率50W的相同条件下, 普通石英窗口最大热变形为2.4μm, 中央冷却窗口为1.2μm, 计算结果与实验数据相符。     

过滤窗最小二乘支持向量机的混沌时间序列预测

传统的滑动窗策略只是简单且机械地将最远的数据移出窗口, 而将最近的数据移进窗口. 针对这种遗忘策略存在的缺陷, 提出了过滤窗策略. 过滤窗采用"优胜劣汰"的选择机制, 将对模型贡献比较大的数据留在窗口当中. 将过滤窗和最小二乘支持向量回归机相结合, 提出了过滤窗最小二乘支持向量回归机. 与滑动窗最小二乘支持向量回归机相比较, 过滤窗最小二乘支持向量回归机具有较小的计算量, 需要较短的窗口长度就能达到和滑动窗最小二乘支持向量回归机几乎相同的预测精度, 而较短的窗口长度又预示着较少的计算量和较好的实时性. 混沌时间序列在线建模和预测的实例表明了过滤窗最小二乘支持向量回归机的有效性和可行性. 关键词： 混沌时间序列 支持向量机 滑动窗 过滤窗     

类锂钛离子电子碰撞激发截面和速率系数

在Ｚ标度类氢模型下，用Ｃｏｕｌｏｍｂ－Ｂｏｒｎ交换近似计算了‘水窗’波段类锂钛离子精细结构能级的电子碰撞激发截面和速率系数。为了更好地考虑碰撞过程中电子的关联效应和相对论效应，在计算过程中对有效核电荷的计算作了修改。     

孤子源啁啾对光孤子传输的影响以及消啁啾的方法

本文提出了一种孤子源非线性啁啾的模型,利用解析和计算机模拟的方法从理论上分析了孤子源啁啾,特别是非线性啁啾对孤子传输的影响,并讨论了消啁啾的两种方法-正色散光纤消啁啾法和Fabry-Perot光谱窗消啁啾法,实验结果与理论分析基本一致.     

引射式气动窗口的光束质量研究

 实验研究了引射式气动窗口喷流引射对输出光束质量的影响,给出了不同引射喷管喉道尺寸下,不同引射喷流滞止压力时的气动窗口光学特性参数,其中包括:Strehl强度比,波像差最大值,波阵面形状,均方根值以及调制传递函数。实验表明,除引射喷管喉道尺寸dH=2.5mm,引射喷流滞止压力为0.5MPa工况外,其它工况时喷流引射对输出光束质量影响很小。因此引射式气动窗口可以保证输出高质量的光束。     

“水窗”波段类Li离子各电离态的电离能

用相对论多组成Ｄｉｒａｃ－Ｆｏｃｋ方法计算了“水窗”波段类Ｌｉ离子各电离态的电离能，这些能量对于优化复合泵浦软Ｘ射线激光机制具有重要意义。