结构扭扰引起定向光束能量扩散的统计特征

 受到特定振动环境干扰的光机系统结构存在着多个转动自由度的扭扰分量，由此引起输出光束定向角的偏转抖动，导致光束辐射能量集中度以动态扩散形式下降。运用概率和统计的方法对有代表性的光束随机抖动测试结果进行了二元统计分析。基于实际抖动幅度分布趋近于正态规律的特点，从辐射累积效应角度探讨了定向光束在受光面能量沉积的分布特征以及能量扩散程度的近似评估方法。     

石墨烯表面涡旋光束的局域动力学特性分析

结合角谱展开方法和矢量势方法,推导了拉盖尔高斯涡旋光束在石墨烯表面反射后的电磁场分量显式表达式。分析了光束的入射角和拓扑荷数,以及石墨烯-衬底系统的费米能量和磁场对涡旋光束在石墨烯表面反射后局域动力学特性的影响。数值结果表明,石墨烯表面反射涡旋光束的能量、动量、自旋/轨道角动量密度分布随着光束入射角和拓扑荷数的变化发生显著变化。同时,改变石墨烯-衬底系统的费米能量和磁场可以有效调节反射涡旋光束的局域动力学特性。为基于涡旋光束局域动力学特性对石墨烯的表征以及基于石墨烯对涡旋光束的调控奠定了理论基础。     

非相干多分量空间双稳态孤子

非相干多分量光束在高阶非线性介质中可以形成双稳态孤子.利用相干密度法首次得到了非相干多分量双稳态孤子的解析表达式.介质的高阶非线性决定了双稳态孤子的存在范围和峰值强度.得到了光束的截止波长，最小宽度和介质的非线性条件，并研究了非相干多分量光束中相干分量的传输演化.利用稳定性条件，严格证明了非相干多分量双稳态孤子在介质中可以保持稳定传播. 关键词： 非相干多分量光束 空间孤子 双稳态     

超短脉冲复宗量辛格高斯光束

利用理论解析推导的方法，在傍轴近似条件下，给出了一组新的超短脉冲光束的解析解，称为超短脉冲复宗量辛格高斯光束.此脉冲光束解的每个频率分量都是复宗量高斯光束，时间脉冲的形状为辛格函数.对这种超短脉冲光束及其在自由空间中的传输过程进行了较为细致的研究，讨论了超短脉冲复宗量辛格高斯光束的轴上光强、光强的横向分布、脉冲极性反转、脉冲延迟等性质. 关键词： 脉冲光束 缓变包络近似 脉冲传输     

空间非相干多分量光束构成的非相干耦合屏蔽孤子对

两束本身具有空间非相干性的非相干多分量光束可以在光折变介质中形成非相干耦合 屏蔽孤子对，利用相干密度法得到了亮 亮、暗 暗型耦合孤子对的解，并研究了构成 非相干孤子对分量光束的相干组分的传播特性. 关键词： 空间非相干多分量光束 耦合孤子对 相干密度 相干组分     

电磁波在全反射时的周相变化

本文由电磁场理论得出：电磁波在两介质交界面上发生全反射时，反射波电矢量的两个分量Ｅ⊥＇和Ｅ∥＇在周相上都超前于入射波电矢量的相应分量，而且Ｅ∥＇超前于Ｅ⊥＇，最后，还指出了根式１／２（ｎ２ｓｉｎ２θ－１）在什么情况下应取正值，在什么情况下应取负值．     

由变反镜耦合输出的卡塞格林非稳腔激光技术研究

讨论了变反镜参数和由变反镜耦合输出的卡塞格林非稳腔参数的相互关系以及它们对激光光束特性的影响。在此理论基础上，设计了Ｎｄ：ＹＡＧＱ形状高功率高光束质量的激光系统，获得了脉冲能量为１．４ＪＥＭ００模，脉宽１０ｎｓ，重复频率１０ｐｐｓ，束散度达到衍射极限的１．１倍，其倍频效率及混频效率分别为６０％和３０％。     

光束截面的动量守恒及动量衍射发散度

在忽略了瞬逝波的条件下，证明真空中单色标量光场的光束截面的动量及其任一分量都与轴向坐标无关，为守恒量；文中还给出了动量衍射发散度的表达式。     

平顶高斯光束在单轴晶体中的传输

基于光束在各向异性单轴介质中的近轴矢量传输理论，对平顶高斯光束在单轴晶体中的传输 作了研究，得到了解析的传输公式. 利用该传输公式可用一种简单的方法研究平顶高斯光束 在单轴晶体中的传输. 研究结果表明，由于晶体的各向异性特性使平顶高斯光束初始的圆对 称性在传输过程中不能保持，并且其偏振状态也随传输而变化. 用数值计算例对晶体内源于 入射平顶高斯光束的寻常光和非常光的场分布以及x和y方向的偏振分量在空间中的演化都作 了详细说明. 关键词： 平顶高斯光束 单轴晶体 各向异性 近轴矢量理论 传输公式     

激光推进应用中的远场光束质量评价参数研究

为进行高能脉冲激光远场光束质量评价，从激光器、发射光学系统、光束控制系统和大气传输4个方面分析了光束传输与控制辱统对远场光束质量的影响。在此基础上，综合考虑远场激光的时、空域参数，提出了一套光束质量评价指标体系，该指标体系包括远场激光的能量聚集度、能量均匀性、时间持续性和瞄准稳定性4个方面指标，共11个可实际测量的参数。     

Energy Loss Effect in High-Energy Drell-Yan Dimuon Process

By means of the nuclear parton distribution obtained from DGLAP equation,measured Drell-Yan production cross sections for 800 GeV proton incident on a variety of nuclear targets are analyzed within Glauber framework with takes into account energy loss of the beam proton.It is shown that the theoretical results are in good agreement with the FNAL E866．     

同步加速器中束流能量的修正

叙述了同步加速器中束流能量测量和修正的原理,推导出关于闭合轨道畸变和校正二极子强度的束流能量的修正公式,介绍了这些公式在北京正负电子对撞机（BEPC）上的应用,并对其结果进行了讨论．     

利用射频腔对激光加速质子能谱的优化

基于靶背鞘层加速机制（TNSA）产生的质子束具有宽能谱的特性,限制了其应用范围。为了产生准单能质子束,研究了基于直线加速器射频腔结构的质子能谱优化方法。在给定射频腔电压和频率情况下,计算了腔间距随优化能量的变化关系,并针对不同优化能量设计了不同大小的腔间距和腔数。在给定腔数情况下,发现只在某个能量附近可以获得单能性最好的单能峰。对能量接受范围进行了分析,要实现最终2%的能散,进入射频腔的质子束能散不能大于15%,并分析了射频腔频率对能量接受范围的影响。最后对PIC模拟得到的半高全宽为15%的一个能谱进行优化,获得了谱宽小于2%的准单色质子能谱。 .     

低能质子辐照活体细胞的能量沉积特性

为了研究带电粒子与活体细胞的相互作用,利用能量为2,2.5,3 MeV的质子外束,在室温环境下对厚约50 nm的氮化硅支持膜上的毕赤酵母菌进行辐照,并用金硅面垒探测器测量其透射能谱,通过对能量沉积特性的分析,表明质子外束穿过毕赤酵母菌后能损随入射能的增大而减小,但能量歧离随入射能的增大而增大。To study the interaction of charged particles with biological living cells,we delivered 2,2.5 and 3 MeV protons outside vacuum as external beam at room temperature to irradiate yeast Pichia cells which are supported by 50 nm thick silicon nitride film and the transmission energy spectrum were measured by an Au-Si surface barrier detector to analyze energy deposition properties.The results demonstrate that the energy loss decreases with the incident protons energy increase,but the energy straggling increases with incident protons energy increase.     

BFEL电子束能量的调节

自由电子激光(FEL)相比于传统激光最大的优点之一便是能够较大范围、连续调节输出激光的波长. 通常, 较大范围调节FEL波长的方法是调节电子束的能量. 通过对BFEL进行大量的模拟计算, 重点讨论了其在保持电子束优良性能的前提下, 大范围调节电子束能量的方法, 包括：改变加速管的加速梯度、调整电子束的加速相位以及改变电子束的流强等.     

Energy spectra of electrons and depressed potential collector in gyrotrons

Energy distributions of electrons after their interaction with RF field in the gyrotron with the output power 1 MW and frequency 140 GHz are calculated. The energy spectra evolution is studied for the cases when velocity spread, pitch-factor, beam current and cyclotron frequency change. The efficiency of one- and two stage energy recovery systems are investigated.     

电子初始能量对双向流二极管空间电荷限制流密度的影响

 从理论上研究了阴极发射电子初始能量对一维平面非相对论性双向流二极管内空间电荷限制电子、离子流密度的影响,并与阴极发射电子初始能量为0情况下的空间电荷限制电子、离子流密度进行了比较。     

Energy flux of a Gaussian beam in microwave band beyond the paraxial approximation

Through the analytic method beyond the paraxial approximation, the energy flux for the general fields of a Gaussian laser beam in microwave band (∼10⁸–10¹⁰ Hz) with different diffraction angles and longitudinal positions are derived. The results indicate a Gaussian beam (GB) has a certain number of transverse energy flux, and it would be enhanced with larger diffraction angle. In the range of beyond paraxial approximation, the transverse flux plays an important role in energy distribution, so that it cannot be ignored when the GB is highly focused. Meanwhile both transverse and longitudinal energy decay along the propagation direction, and the proportion of transverse energy far from beam axis is much more than the counterpart in paraxial area. The transverse energy as mainly characteristic of GB will be much useful for the interactions between electromagnetic field and other field.     

激光能量叠加过程中对准精度对焦斑的影响

利用多光束激光输出耦合叠加是一种提高激光器输出功率的有效方法。采用两束矩形激光对准系统,分析两光束不同对准情况下的焦斑特性。完全对准的情况下,两束光的远场焦斑重合在一起,焦斑能量是两光束能量之和。在实际光束对准系统中,讨论了三种常见的对准误差,并比较了这些误差对焦斑特性的影响。利用ZEMAX软件对设计系统进行了模拟分析,并进行了实验验证。结果表明,元件的位置误差会使远场焦斑能量集中度降低,焦斑半径增大。     

基于非球面镜的激光能量均匀化设计

针对激光光束的能量均匀化研究，先后出现了多种方法，基于“不等步长采样”原理设计了包含非球面镜的光学系统。首先从理论上分析了其可行性，然后对实际激光光束进行了能量均匀化的设计。模拟分析结果表明，出射光束发散度小于0．02°，照度均匀度达92．9％，证明了此方法的可行性。