强光电离团簇并行数值模拟

为研究强激光电离氢原子团簇,在理论上采用1维氢原子团簇的经典粒子动力学模型,结合粒子对(PP)算法及粒子模拟（PIC）方法,采用自行搭建的9节点并行集群系统,利用消息传递接口（MPI)与OpenMP混合编程模型进行了并行数值模拟计算,获得了较为理想的计算加速比。并且引入了弛豫时间参数,有效地处理了粒子间的碰撞过程,在极大简化计算量的同时,保留了物理本质。所得模拟结果与已有的实验结果符合较好,表明该并行计算模型是稳定、可行的。     

High-power high-stability Q-switched green laser with intracavity frequency doubling of diode-pumped composite ceramic Nd:YAG laser

We successfully obtain high-average-power high-stability Q-switched green laser based on diode-side-pumped composite ceramic Nd:YAG in a straight plano-concave cavity. The temperature distribution in composite ceramic Nd:YAG crystal is numerically analyzed and compared with that of conventional Nd:YAG crystal. By use of a composite ceramic Nd:YAG rod and a type-II high gray track resistance KTP (HGTR-KTP) crystal, a green laser with an average output power of 165 W is obtained at a repetition rate of 25 kHz, with a diode-to-green optical conversion of 14.68%, and a pulse width of 162 ns. To the best of our knowledge, both the output power and optical-to-optical efficiency are the highest values for green laser systems with intracavity frequency doubling of this novel composite ceramic Nd:YAG laser to date. The power fluctuation at around 160 W is lower than 0.3% in 2.5 hours.     

基于分块压缩感知理论的太赫兹波宽光束成像技术

提出了一种基于分块压缩感知理论的太赫兹波宽光束成像技术。模拟结果显示,该技术可以实现高分辨率、高质量的快速成像。采用连续太赫兹波CO_2气体激光器光源,基于宽光束矩阵调制采样,对不同物体进行了分块压缩感知成像,并与基于单像素随机采样的分块压缩感知方法进行了对比。结果表明,所提技术具有更高的成像稳定性,且其采样过程对不同成像物体的普适性更好。     

共光路连续太赫兹反射和衰减全反射成像

太赫兹成像技术是医学成像的候选技术之一,尤其是连续太赫兹反射和衰减全反射成像有望实现术中快速成像,是目前研究的热点课题.本文理论研究了成像角度对反射信号和衰减全反射穿透深度的影响,获得了适用于反射和衰减全反射成像的太赫兹波成像角度.在此基础上设计了全反射棱镜,通过反射窗口和全反射棱镜快速切换的方式,实现了共光路连续太赫...     

基于闪锌矿晶体中受激电磁耦子散射产生可调谐太赫兹波的理论研究

基于受激电磁耦子散射原理,采用已报道的利用非线性光学参量振荡方法产生可调谐太赫兹波的实验条件作为理论分析的实验模型,以GaAs,GaP, InP,ZnTe晶体为代表,计算分析了在闪锌矿晶体中参量振荡产生太赫兹波的吸收、增益特性,对输出THz波的调谐特性给出了详尽分析.分析太赫兹波高效耦合输出的腔型结构,并与掺氧化镁铌酸锂晶体组成的太赫兹波参量振荡器做对比. 关键词： 太赫兹波 太赫兹波参量振荡 电磁耦子 闪锌矿晶体     

Efficient Compound-Cavity Eye-Safe KTP OPO at 1.57 μm Pumped by an Electro-Optic Q-Switched Nd：YAG Laser

An efficient high-energy eye-safe optical parametric oscillator （OPO） based on a type-Ⅱ non-critically phasematched KTP crystal is demonstrated. The KTP OPO is pumped by a quasi-cw diode side-pumped electrooptic Q-switched Nd：YAG laser in a compound-cavity configuration. The maximum output energy of the signal wavelength at 1.57 μm b 66.5 m J, corresponding to an electrical-to-optical conversion efficiency of 4.47% and an optical-to-optical conversion efficiency of 12.1%. The pulse width （FWHM） is about 3.6 ns with a peak power of 18.5 MW. The output energy is insensitive to repetition rate and demonstrates good stability.     

基于拉曼光谱的复杂硫化矿快速分类方法研究

热液硫化物型脉状矿作为一类复杂硫化矿,其区域特征、成矿规律及矿物成份已有初步研究。由于成矿时期的不同,矿石中有用矿物的特征存在较大差异,导致不同矿物的性质变化较大。在选矿过程中,矿物性质的差异一定程度增加了选矿难度,减少了有用矿物回收率。因此,迫切需要一种快速、简单的对复杂硫化矿进行分类的方法,进而提高选矿指标。激光拉曼光谱技术作为一种能够分析物质结构信息的手段,已被应用于矿物的成份鉴定和结构分析。通过对大量矿物样本的激光拉曼光谱的研究,结合矿物性质深入揭示其光谱差异的原因,提出了一种基于拉曼光谱的复杂硫化矿矿源分类方法。实验结果表明：由于此类复杂硫化矿成矿时期的差异,从而造成矿物结构和性质存在较大差异。荧光主要由原矿中的脉石矿物产生,猝灭矿物中瞒石的荧光背景后可知201.62, 242.54, 288.38和309.77 cm-1处拉曼峰可以作为此类硫化矿的拉曼指纹谱。为此,基于此类硫化矿的荧光强度和代表谱峰强度与荧光背景比值可以将矿源分为三类,并利用工业试验结果进一步验证分类方法的准确性。本研究深入分析了此类复杂硫化矿的激光拉曼光谱与其矿物性质与类别之间的密切关系,提出了矿源快速分类方法,矿样无需经过复杂的化学前处理过程,对提高选矿作业效率具有重要应用价值。     

强光电离团簇并行数值模拟

 为研究强激光电离氢原子团簇,在理论上采用1维氢原子团簇的经典粒子动力学模型,结合粒子对(PP)算法及粒子模拟（PIC）方法,采用自行搭建的9节点并行集群系统,利用消息传递接口（MPI)与OpenMP混合编程模型进行了并行数值模拟计算,获得了较为理想的计算加速比。并且引入了弛豫时间参数,有效地处理了粒子间的碰撞过程,在极大简化计算量的同时,保留了物理本质。所得模拟结果与已有的实验结果符合较好,表明该并行计算模型是稳定、可行的。     

基于GaSe差频产生8～19μm可调中红外辐射

利用Nd:YAG激光器抽运内腔KTP光学参量振荡器,得到了输出为2μm附近的双波长,并在满足Ι类相位匹配条件下,在GaSe中共线差频产生8～19μm连续宽调谐调的中红外辐射.在8.76μm处脉冲最大能量达33.66μJ,峰值功率7.4kW,光子转换效率达4.43%左右.分析了影响能量转化效率的原因,提出了补偿走离的措施.     

Low-threshold, high-efficiency, high-repetition-rate optical parametric generator based on periodically poled LiNbO3

We report a high-repetition-rate optical parametric generator (OPG) with a periodically poled lithium niobate (PPLN) crystal pumped by an acousto-optically Q-switched CW-diode-end-pumped Nd:YVO_4 laser. For the maximum 1064nm pump power of 970mW, the maximum conversion efficiency is 32.9% under the conditions of 250℃, 1064nm pulse repetition rate of 22.6kHz and pulse width of 12ns, and the PPLN OPG threshold in the collinear case is less than 23.7μJ. The output power increases with the increase of the crystal temperature. The 1485－1553nm signal wave and 3383－3754nm idler wave are obtained by changing the temperature and the angle of the PPLN crystal.