HL-2A装置ECRH传输系统的概念设计

HL-2A装置将建造一个75GHz／1 MW／1s的ECRH系统。本文介绍了由传输线和水平天线构成的传输系统的概念设计(见图1)。详细介绍了系统的主要部件：波导，椭球镜，CVD窗(见图2)和可调节的平面镜。对天线的新设计能使波束极向可调，使得能量能沉积在不同区域。     

基于多级微反射镜的傅里叶变换红外光谱仪中准直误差的分析

通过对基于多级微反射镜的空间调制傅里叶变换红外光谱仪准直误差的分析,模拟了准直误差的存在而导致的干涉图大光程差处对比度反转和光谱图边频噪声的产生。讨论了在不同的误差系数下复原光谱图的信噪比和分辨率,并且分析了干涉图大光程差处对比反转以及光谱图边频分量的产生原因。仿真结果表明,在误差系数α=0.15°.mm-1时,光谱的信噪比会下降到6 dB,同时光谱分辨率会退化到13.4cm-1。本文的结论将应用于微型光谱仪系统的光学设计与装调。     

具有有源闭合腔的光纤光栅传感系统地址查询技术

基于熔融拉锥技术研制的3 dB宽带耦合器的光纤环形镜的工作原理,提出了一种新型的具有有源闭合腔装置的光纤光栅传感系统。在用作闭合共振腔端镜的环形镜中写入十个波分复用光纤光栅传感元,利用共振腔中接入的法布里-珀罗滤波器,通过控制电压对传感光栅的波长扫描,实现对传感地址的查询。用非平衡的迈克耳孙扫描干涉仪将传感光栅的波长漂移信息变为相移信息,实现传感信号的解调。系统传感灵敏度的实验值为1.5835°/10-6ε,与理论值(1.6662°/10-6ε)基本吻合。     

闪光照相系统的散射分布与降散射的数值模拟

 对法国试验客体（FTO）的3 m照相系统建模,利用Monte-Carlo方法模拟X光子输运过程,得到了系统的散射分布和系统器件对散射的贡献。结果表明：后保护锥是系统散射的主要来源,对于任意一点,后保护锥的散射占总散射的75%以上。FTO的散射主要是FTO外层材料和边缘的散射,这部分散射占客体总散射的90%以上。利用坡度准直器对系统散射严重的区域进行的降散射,表明坡度准直器是一个很好的降散射器件,能有效提高图像质量。     

平面研磨加工中工件转速的理论分析

平面研磨加工中工件转速决定了磨具与工件间的相对运动速度分布,并进而影响磨具和工件的面形精度。在考虑了磨具上金刚石丸片的实际排列以及接触区压强的实际分布的前提下,运用力学和运动学的方法,模拟分析了在固着磨料平面研磨加工中镜盘所受的摩擦力矩。在此基础上,根据稳定加工时力矩平衡原理得出了包含转速的数学公式,并重点探讨了工件半径和偏心矩对工件转速的影响。结果表明,工件转速并不总是等于磨具转速,而是随着偏心矩的增大而逐渐增高,随着工件半径的变化发生起伏波动。     

HL-2A装置第一镜的辐照实验和防护模拟

聚变装置中面对等离子体的光学诊断设备的反射镜或收集镜称为第一镜。随着装置尺寸和运行参数的提高，特别是ITER装置运行指标的确认，第一镜的寿命和光学性能将由于高能中子和伽玛射线辐照而面临巨大的挑战。第一镜镜面光学性能的退化主要来自两个对立的过程：一是镜面材料的刻蚀，另一个是粒子在镜面的再沉积。究竟哪个因素起决定作用，需要现在运行的聚变装置实验的证实。在2001年以前，人们研究的重点主要集中在材料的实验室环境模拟和小型的实验室实验。最近，TEXTOR，JET等聚变装置开始将第一镜样品放入真空室并开始研究和分析真实等离子体放电环境对第一镜光学性能的影响。但是如何保护第一镜，延长第一镜的工作寿命仍然是一个迫切需要解决的问题。本文将报告第一镜在HL-2A装置上的辐照和防护实验结果。     

变形镜波前补偿能力的空间频域分析

 利用滤波器原理从空间频域分析了连续镜面分立驱动变形镜对波前的补偿能力。将变形镜等效为一高通滤波器,通过数值计算分析了滤波器函数与驱动器密度、高斯指数、交连值等变形镜主要参数的关系,解释了参数变化对波前拟合能力的影响。结果表明：驱动器密度是波前补偿能力的决定因素,增大高斯指数和交连值一定程度上有利于低空间频率波前的补偿。应用中应该根据待补偿波前的特征正确地选择和调整变形镜参数。     

脉冲幅度均匀化的有理谐波锁模光纤激光器

提出并实现了一种脉冲幅度可均匀化的有理谐波锁模光纤激光器。该激光器采用主动有理谐波锁模机制,可获得重复频率为整数倍调制频率的锁模脉冲信号。通过在光纤激光器谐振腔中添加非线性光纤放大环镜,并利用其反射率对输入信号强度的开关特性,实现对锁模脉冲信号的整幅。在1 GHz的调制频率下,分别获得了4 GHz和5 GHz重复频率的锁模脉冲信号输出,并且在一定的980 nm抽运功率下,可通过调节电光调制器的直流偏置电压大小以及调制信号的调制深度,使得脉冲幅度具有较好的均匀性。     

半导体激光器光束准直系统的功率耦合效率

在长距离无线光通信中，接收点光功率密度与光束发散角平方呈反比关系，为了获得小的发散角和大的功率耦合效率，要求准直系统有较大的数值孔径(NA)，但数值孔径过大会增加像差，因此合理设计功率耦合效率与准直系统的数值孔径就非常重要。该文对半导体激光器光束准直系统中功率耦合效率进行了研究，给出了半导体激光器光束功率耦合效率与k(孔径半径与孔径处等效光束半径之比)的关系表达式，并结合激光器光束准直系统，给出了半导体激光器光束功率耦合效率与准直系统数值孔径的关系表达式。该研究结论对于半导体激光器光束准直系统设计具有参考作用。