A 1kHz Fe:ZnSe Laser Gain-Switched by a ZnGeP_2 Optical Parametric Oscillator at 77 K

We demonstrate a Fe:ZnSe laser gain-switched by a 2.9 m ZnGeP_2 optical parametric oscillator under pulse repetition frequency of 1 kHz at liquid nitrogen temperature of 77 K. The maximum output power is 63 m W with pulse duration of 34.4 ns. The wavelength covers 3686.6–4088.6 nm and centers at 3897.7 nm. The output power decreases with increasing the temperature of the crystal in 77–222 K.     

化学刻蚀过程中熔石英表面沉积物的形成及其对激光损伤的影响

化学刻蚀是提升熔石英光学元件抗激光损伤性能的重要后处理技术之一,但刻蚀后熔石英表面附着的沉积物对其表面质量、透射性能和抗激光损伤性能有很大影响。使用光学显微镜和原子力显微镜表征了化学刻蚀后附着于熔石英表面的沉积物的微观形貌,并分析了其形成机理;X射线能谱分析表明化学刻蚀后熔石英表面沉积物主要由Fe,Ni,Al等元素的金属盐组成。损伤阈值测试结果表明熔石英表面高密度沉积物区域的损伤阈值明显低于非沉积物区域,沉积物对熔石英光学元件的抗激光损伤性能产生严重影响,它们是诱导熔石英激光损伤的前驱体。     

背压对缩放型流道涡轮动叶激波结构的影响

本文采用数值模拟的方法对具有缩放型流道动叶的涡轮级中的激波结构进行了数值研究.在近设计工况下,随叶高的不同,缩放型流道动叶尾缘的相对马赫数分布不同,尾缘燕尾型激波的强弱及其在相邻叶片吸力面的反射波也不同.由于叶片吸力面60%轴向弦长处为一内凹壁面,在该处将会产生一束较强的微弱压缩波,在叶片顶部,该微弱压缩波在通过燕尾波后不远处即发展为一较强的斜激波.随背压增加,动叶尾缘燕尾形激波及其在相邻叶片吸力面上反射波的强度会发生变化,一般来说会减弱,但叶顶由于微弱压缩波所形成的激波会得到强化.     

叶片弯曲对改善1+1/2对转涡轮高低压涡轮出功比的数值研究

本文基于NuMECA软件的全三维优化设计平台Design3D,通过改变末排动叶的弯曲规律的方法,对1+1／2对转涡轮模型级设计点进行降低出功比的优化设计。结果表明,末排低压动叶通过采用正弯叶片造型,可以在保证效率保持不变的前提条件下,使得高低压涡轮出功比降低2．6％。     

Spherical accretion flow onto general parameterized spherically symmetric black hole spacetimes

The transonic phenomenon of black hole accretion and the existence of the photon sphere characterize strong gravitational fields near a black hole horizon.Here,we study the spherical accretion flow onto general parametrized spherically symmetric black hole spacetimes.We analyze the accretion process for various perfect fluids,such as the isothermal fluids of ultra-stiff,ultra-relativistic,and sub-relativistic types,and the polytropic fluid.The influences of additional parameters,beyond the Schwarzschild black hole in the framework of general parameterized spherically symmetric black holes,on the flow behavior of the above-mentioned test fluids are studied in detail.In addition,by studying the accretion of the ideal photon gas,we further discuss the correspondence between the sonic radius of the accreting photon gas and the photon sphere for general parameterized spherically symmetric black holes.Possible extensions of our analysis are also discussed.     

1 kHz nanosecond-pulsed room temperature Fe:ZnSe laser gain-switched by a ZnGeP_2 optical parametric oscillator

We demonstrate a Fe:ZnSe laser gain-switched by a ZnGeP_2 optical parametric oscillator(OPO) under the pulse repetition frequency of 1 kHz at room temperature. The 2.9 μm signal light of the OPO is employed as the pump for the Fe:ZnSe laser. The maximum output power of the Fe:ZnSe laser is 58 mW with the pulse duration of 2.7 ns under the incident pump power of 280 mW, corresponding to a peak pulse power of 21.5 kW and an optical-to-optical efficiency of 20.7%. The spectrum of the Fe:ZnSe laser has a range of 4030.2–4593.6 nm with a dip at 4187.1–4340.4 nm due to the absorption of CO_2.     

上海同步辐射装置波荡器光源空间相干性的研究

利用高斯-谢尔光源模型理论与交叉谱密度函数在自由空间传输的规律, 研究了上海同步辐射装置波荡器光源(BL15U)的空间相干性; 讨论了预聚焦镜、单色器对光束空间相干性的影响;实验测量了单色光狭缝S2处光束的横向相干长度(Z方向). 理论计算表明, S2处光束的横向相干长度为66.5 μm,但实验测量结果为27 μm. 理论与实验相差较大的原因是由于S2上游光学元件预聚焦镜或单色器周期性高频振动导致了光束空间相干性的退化.实验结果表明,上海同步辐射装置波荡器光源已有较强的空间相干性, 可以满足微米尺度的硬X射线相干性实验.     

基于数值模型的涡流发生器参数设计

涡流发生器(VG)是一种优秀的抑制流动分离的气动附件,安装VG造成的计算域复杂的拓扑结构及巨大的网格数限制了数值模拟方法在VG参数设计时的应用。针对某大型风力机叶片运行过程中需要进行流动控制的实际情况,利用三角形VG的二维统计模型及三维数值模型设计VG的高度、安装位置等参数。首先采用数值模型进行参数初步选择设计,最后利用实体建模的方式进行验证。计算结果表明,通过调整VG的高度及安装位置,实现了翼型最大升力系数的有限增加(约11%),同时小迎角阻力基本不发生变化,较大攻角阻力明显减小的目的。     

风力机叶片FRP铺层结构强度与失效预测

本文通过对一40 m商业风力机叶片进行三维建模和详细的结构铺层,在叶根挥舞极限载荷条件下研究了叶片铺层结构强度。模型重量及模态频率与试验值吻合很好;主梁帽承受较大的载荷;在主梁帽内段及叶根过渡区域纤维失效因子较大,吸力面与压力面纤维失效因子大小与受力规律不一致;主梁帽在叶根过渡处纤维(层)间失效因子较大,主梁帽靠近叶根段表现为C型失效模式,中段表现为B型失效模式,其余大部分位置表现为A型失效模式。     

大气常压等离子射流清洗溶胶-凝胶SiO_2膜表面油脂污染物

采用大气常压等离子射流技术对溶胶-凝胶SiO2膜表面的油脂污染物进行清洗。利用分光光度计、扫描电子显微镜、红外光谱仪对溶胶-凝胶SiO2膜透过率、表面形貌、化学结构进行表征,并分析清洗前后溶胶-凝胶SiO2膜的激光损伤阈值变化。损伤阈值测试表明,1064nm波长的激光损伤阈值由污染后的16.08J/cm2上升到24.41J/cm2,与污染前24.72J/cm2的损伤阈值相当。同时还获取清洗的最佳时间为10s。清洗前后,溶胶-凝胶SiO2膜保持完好,且未产生新的有机污染物。研究结果表明:大气常压等离子射流技术可对溶胶-凝胶SiO2膜表面的油脂污染物进行有效地清洗,从而提高溶胶-凝胶SiO2膜的透过率和激光损伤阈值,为高功率激光装置的稳定运行提供保障。