焦线可调光楔列阵系统的研制

针对原形光楔列阵均匀线聚焦光学系统线长不可调的缺点，研制了可连续改变焦线宽纵比的光楔列阵系统，详细分析了它的工作原理，并作了实验验证，得到二者相一致的结果。     

二维正交光楔列阵大焦斑均匀照明光学测试系统的研究

为了检测列阵式靶面均匀照明光学系统聚焦特性，成功地开发了测定微米量级光强度起伏干涉斑纹投影放大的新技术。报道了测定聚焦不斑一维，二维大尺度不均匀性小尺度干涉斑纹的实验方法，结果及误差分析。     

用偏振和有规位相分布抑制线聚焦系统的小尺度不均匀性

研究了一种用以抑制光楔列线聚焦系统在靶面产生的干涉尖端的方法。由这种尖峰引起的小尺度不均匀性对Ｘ射线激光的产生是不利的。利用特殊分布的偏振态和位相，可把尖峰引向更密度伯程度，而且其对比度下降，这将有利于它通过靶物质自身的横向热传导而平滑化。对于四单元的列阵系统，甚至可将尖峰完全消除。     

利用部分相干光和同心角偏差透镜列阵实现二维靶面均匀辐照

提出利用部分相干光通过透镜列阵系统实现靶而的均匀辐照, 透镜列阵能获得边缘陡峭且顶部较平坦的准近场焦斑, 透镜列阵的适当同心度偏差又使各子束的斑纹相互稍微错开, 使干涉斑纹变密, 而入射的激光是空间相干性减少了的部分相干光, 可进一步抑制了透镜列阵系统焦斑的小尺度不均匀性. 使用广义衍射积分理论, 对高斯-谢尔光束通过透镜列阵光学系统的焦斑光强分布进行了详细的二维模拟研究, 比较了完全相干光与部分相干光经过透镜列阵的匀滑效果. 数值模拟表明, 应用同心度偏差和适当离焦时, 可实现焦斑均匀性和能量利用率同时达到最佳的效果.     

列阵均匀照明系统的优化设计

结合理论分析和神光系列装置均匀照明系统的设计和实验经验, 从光的衍射、干涉与光束质量等角度分析了由透镜或衍射光学元件组成的列阵大焦斑均匀照明系统参数与靶 面焦斑强度分布的关系, 提出了列阵系统的优化设计方法。     

列阵均匀照明系统的优化设计

 结合理论分析和神光系列装置均匀照明系统的设计和实验经验, 从光的衍射、干涉与光束质量等角度分析了由透镜或衍射光学元件组成的列阵大焦斑均匀照明系统参数与靶 面焦斑强度分布的关系, 提出了列阵系统的优化设计方法。     

光伏组件测试仪的光辐照度不均匀性检验系统的研究和设计

通过对传统光伏组件测试设备检验方式的分析,提出了一种一次闪光就能够完成对测试仪工作平面辐照不均匀性测试的方法,在设计中充分使用了国际知名公司新生产的元器件,设计了信号调理电路和数据采集电路,电路设计简单,成本低廉易于实现,采集精度符合设计要求。并编写了上位机的测试程序,对辐照不均匀性测试进行了验证,结果表明测试工艺简单,数据可靠,生产效率高。     

采用透镜列阵与光谱色散改善三倍频小焦斑辐照均匀性

通过数值模拟研究了高功率激光驱动器的光束均匀辐照情况, 分析了三倍频激光辐照下小焦斑的光强分布及空间功率谱. 采用透镜列阵可降低光束近场畸变的影响并控制靶面焦斑的包络形状; 采用二维光谱色散匀滑技术可明显地消除焦斑内部大反衬度的强度调制, 且该方法在焦斑非常小的情况下也仍然有效. 大量的数值模拟结果表明, 光谱色散匀滑技术应用于尺寸不同的焦斑时, 其效果是有差异的. 对大焦斑而言, 光谱色散匀滑主要抹平其内部细密的条纹, 即消除中高空间频率范围的强度调制; 对小焦斑而言, 光谱色散匀滑主要消除中低空间频率范围的强度调制, 故将影响焦斑的整体包络形状. 本文所得的数值结果对间接驱动实验中激光束匀滑方案的选择和优化具有参考价值.     

谱色散平滑与透镜列阵联用实现均匀照明

为满足激光惯性约束聚变中靶面激光辐照不均匀性低于5%的要求,在目前使用透镜列阵基础上,提出了谱色散平滑与透镜列阵联用方案,对其进行数值计算并分析其平滑效果和应用可行性。结果表明:焦斑的不均匀性从单独使用透镜列阵时的14%降低到与谱色散平滑结合后的3%;对焦斑点功率谱的分析表明谱色散平滑通过抑制焦斑中高频的频谱强度达到平滑效果。该方案可以进一步提高焦斑平滑效果,计算结果对实际应用有着重要的参考意义。     

倍频激光直接驱动透镜列阵均匀照明系统的优化设计与实验考核

在目前“神光”-Ⅱ器件尚不具备其它更为先进的束匀滑手段的前提下，2004年对透镜列阵束匀滑系统作了进一步的优化设计，以改善和提高靶面光强均匀性。在进行大量计算和比对的基础上，设计了如表1所列的3套新的列阵透镜参数。3套均匀化系统的焦斑尺寸大小基本一样，这是因为实验对此有一定的要求，但对冲击波平面性有很大影响的衍射调制周期有较大的差别，这可能成为决定冲击波平面性好坏的关键所在。     

Suppression of Interference Speckles in the Uniform Line Focus System of Segmented Wedge Array Using Phase－disturbed Plate

ＳｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆＩｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅＳｐｅｃｋｌｅｓｉｎｔｈｅＵｎｉｆｏｒｍＬｉｎｅＦｏｃｕｓＳｙｓｔｅｍｏｆＳｅｇｍｅｎｔｅｄＷｅｄｇｅＡｒｒａｙＵｓｉｎｇＰｈａｓｅ－ｄｉｓｔｕｒｂｅｄＰｌａｔｅ￥ＬＩＵＺｈｏｎｇｙｏｎｇ；ＺＨＥＮＧ...     

可变焦列阵柱面透镜均匀线聚焦系统

用两个列阵柱面透镜与非球面透镜组成变焦线聚焦系统，能将入射激光束会聚成辐照均匀、长度连续可调的焦线，它可用于Ｘ光激光实验研究．文中详细分析了焦线上光场分布的情况，给出了物理光学分析的结果，并与巳有技术作了比较．     

基于光楔阵列产生光学涡旋阵列的研究

在研究光楔衍射法产生单涡旋的基础上,基于长条形光楔阵列,提出了利用光束阵列衍射产生涡旋阵列的方法.该方法要求光束阵列在平行于光楔边缘方向上的光束间距等于光束直径的整数倍.利用超精密机床采用一体化加工法加工了光楔阵列元件,验证了该方法的可行性.利用空间光调制器快速灵活调整光束阵列的优点,搭建了借助空间光调制器加载达曼光栅衍射产生所需光束阵列的实验光学系统.针对光束阵列与光楔阵列的匹配问题,研究了达曼光栅掩模图基本单元对光束阵列的调控,获得了可调结构的光束阵列.实验产生了拓扑荷一致的光学涡旋阵列,与仿真结果相一致,证明所提方法的有效性.     

矢量水听器线阵和弧线阵抗左右舷模糊性能分析

针对线阵声纳左右舷模糊问题,建立了基于矢量水听器直线阵 和 两种信息处理模式以及标量水听器弧线阵不同布阵方式的抗左右舷模糊性能数学模型,分析了不同布阵方式以及不同信息处理模式的抗左右舷模糊性能,并进行了仿真计算。分析和仿真结果表明,矢量水听器直线阵和标量水听器弧线阵在分辨左右舷性能和观察范围上各有优势。矢量水听器直线阵虽然可分辨左右舷且在作用距离上具有优势,但由于在一定扇面内分辨左右舷是依靠声纳方位历程图的明暗差异,在多目标情况下易造成声纳观察上的干扰;具有一定弧心角的标量水听器弧线阵,可以在更宽的扇面内具有抗左右舷模糊能力,但其以减小观察范围作为代价。     

Experimental Study on Localization of Absorbers within Tissue Phantom Using a Simple Phased Array System

１　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　ＮＩＲｌｉｇｈｔｈａｓａｄｖａｎｔａｇｅｓｆｏｒｉｍａｇｉｎｇｔｈｅｈｕｍａｎｂｏｄｙｄｕｅｔｏｉｔｓｈｉｇｈｅｒｓａｆｅｔｙａｎｄｂｅｔｔｅｒｐｅｎｅｔｒａｔｉｏｎｔｈｒｏｕｇｈｂｏｎｅｉｎｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｗｉｔｈｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｉｍａｇｉｎｇｔｅｃｈｎｉｑｕｅｓｓｕｃｈａｓＸｒａｙａｎｄｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ．Ｓｏｉｔｐｒｏｖｉｄｅｓａｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙｎｏｎｉｎｖａｓｉｖｅｔｏｏｌｆｏｒｃｌｉｎｉｃａｌｄｉａｇｎｏｓｉｓｏｆｓｐａｃｅｏｃｃ…     

Reduction of Fringe Noise in Wavelength Modulation Spectroscopy Using a One-Dimensional Focal Plane Array

In wavelength modulation spectroscopy using diode lasers, detection limit of molecular absorption is often imposed by spurious fringe noises that arise from slight reflections among optical components. In an attempt to reduce this fringe effect, we propose and demonstrate the use of a one-dimensional focal plane array. With the help of a multiplexer, a single lock-in amplifier is employed to obtain multiple-channel signals from wavelength-modulated output of an array detector. It is found that the intensity change of the molecular absorption signal is nearly proportional to the transversal beam intensity distribution, whereas that of fringe noise is much less conspicuous. These features, as well as the phase difference among the channels, contribute to separate the signal and fringe noise components from the multiplexed spectra, leading to the overall improvement in the signal-to-noise ratio.     

Three Dimensional Angular Distributions of X‐Rays in a 4 kJ Plasma Focus Device for Different Anode Tips Using TLD‐100 Dosimeters

Time and energy integrated measurements of the 3‐D angular distribution of X‐rays emission within the chamber of a 4 kJ Mather‐type plasma focus is investigated employing four different anode shapes and using nitrogen as the filling gas by the TLD‐100 thermoluminescence dosimeters. The distributions of X‐ray radiation in the energy range of 5 keV to several hundred keV were bimodal for all of the anode tips, peaked approximately at ±15°. The intensity of X‐rays decreased abruptly along the central axis of the device where the quasi cylindrical plasma pinch was formed. High intensity of X‐ray was observed in the case of a tapered ?at‐end anode, whereas less was obtained with the cylindrical hollow‐end anode. The maximum nitrogen X‐rays were for the tapered flat‐end anode at 4.5 mbar and 13 kV. (© 2014 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)