平滑化窄脉冲高功率准分子激光放大技术

对于高功率准分子激光,光学角多路和诱导空间非相干（EFISI）光束平滑是高功率准分子激光压缩脉宽、提高功率密度和实现靶面均匀辐照的有效途径,其应用涉及前端至靶前的各个环节,主要体现为平滑化窄脉冲激光的传输放大问题。首先介绍了基于散射法开展的部分相干源前端技术及脉冲整形的初步研究结果,利用直接法和反射率耦合方法,研究了5台激光放大器增益特性。然后,讨论了窄脉宽激光放大时的自发辐射放大（ASE）控制技术,最后,介绍了窄脉冲激光放大实验系统。实验获得了预期的实验结果,输出能量为56 J,激光脉宽约10 ns,聚焦光斑约Φ300μm。单路系统实验结果表明,系统放大链和光学设计合理,基本满足角多路MOPA系统的技术验证要求,为系统工程设计奠定基础。

部分相干源实验研究

在无阶梯诱导空间非相干光束平滑技术中 ,用作前端的部分相干源是重要的组成部分。介绍了利用准分子激光进行的部分相干源实验 ,发现聚四氟乙烯是一种较理想的散射材料。研究了聚四氟乙烯散射源对光束的散射性能 ,给出了光束均匀性。

准分子激光前端光束形态控制技术研究

在高功率准分子激光系统中,前端光束形态直接决定着系统输出的光束形态,并直接与靶物理需求密切相关。主要介绍了窄脉冲准分子激光前端光束形态控制的实验研究进展,基于散射法获得了满足系统要求的部分相干源,直接利用三束激光脉冲堆积获得了平顶整形脉冲,并结合放大实验结果对上述实现方法进行了评价分析。

不同激光参数与真空中铝的冲量耦合

冲量耦合是高功率激光烧蚀材料过程中的一个重要物理现象,成为许多应用研究的物理基础,而激光对材料的冲量耦合大小直接与所采用的激光辐照参数密切相关。在真空中,冲量耦合仅由蒸发波决定,反冲压力存在时间主要取决于激光脉冲维持时间,因而冲量计算须考虑材料的非定常气化过程。利用非定常透明蒸汽模型,研究了真空条件下不同波长和不同脉宽激光与铝靶作用时的冲量耦合系数及随入射激光功率密度的变化关系,计算结果与实验结果符合较好。

电子束在激光气体中能量沉积的测量

介绍了在电子束泵浦的百焦耳级氯化氛和氨化氪准分子激光实验中，用压力法测量电子束在激光气体中的能量沉积，获得较满意的信号，并由此推得电子束在激光气体中的沉积效率、激光器本征效率和平均泵浦功率等重要参量，为激光器调试提供了有用的参考依据．

结合Cimatron软件加工压铸模具异形镶件

通过对压铸模具中的异形镶件归类,针对不同类型的镶件进行工艺分析,结合Cimatron软件,由简单到复杂,为CAM技术人员编制镶件加工程序勾画了一个通用的工艺思路。通过灵活设计工艺端,不仅为高速铣削加工提供了稳定的装夹方式与加工基准,也为三坐标检测提供了方便的测量条件,是形状复杂异形镶件加工中一种简捷有效的加工方法。

基于Pro/ENGINEER的电极设计方法与技巧

一.引言 电火花加工技术是历史最悠久的特种加工方法,在模具制造业、航空和航天、电子等众多领域得到了广泛的应用。电火花放电加工是分别把工件和工具制作成两个电极,利用两极间脉冲火花放电产生的热能,熔化、蒸发和抛出工件电极材料,达到加工工件的目的。

宏程序在压铸模具型腔部件加工中的分类应用

宏程序是数控加工中心操作手工编程的高级技巧。模具部件是单件小批量生产,二维轮廓与三维成型部位混合,手工编程与CAM编程共存。总结二维形状部位的共性,编制准确实用的宏程序,就会将复杂部件简单化,将NC操作人员的责任心与效率同步提升。本文通过大量实践验证,将模具型腔部件数控加工中二维形状模式化后,编制出简要精炼的宏程序,为广大模具数控加工人员快速掌握应用宏程序提供了有效的帮助。

内方宏程序的编制技巧

随着CAD/CAM功能越来越强大,宏程序在数控编程中的作用也越来越被低估,实际上宏程序在数控加工中有不可替代的优势。结合国内最常见的FANUC系统,阐述了内方宏程序的编制思路。使用了两层逻辑嵌套以及不常见的取整指令(FIX[])对内方宏程序进行了编制,可同时完成内方类零件侧壁及底面的粗、精加工。解决了实际加工中内方类零件需要电脑编制程序而造成的效率低下等问题,也使得加工失误率大幅下降。可以广泛运用在日常生产当中。

基于Cimatron的电极加工思路与设计方法

介绍了电极两种减寸量设置方式,即平摇动方式和球摇动方式,对两者做了区分与比较,并在Cimatron软件中对电极两种减寸量的编程方式进行了演示。介绍了电极的加工工艺流程及常见的电极夹具与夹具系统。

应用Cimatron软件加工“有去无回”类型部件

“有去无回”类部件是数控加工中的难点，通过实际的应用案例介绍了典型“有去无回”部件的加工方法，重点分析了其从工艺制定到程序编制过程中的难点。运用Cimatron软件对其进行多次装卡的分析以及刀轨的生成。为“有去无回”部件的加工提供了思路与方法。

结合Cimatron软件编制多次装夹复杂部件的思路

多次装夹部件是数控加工中的难点,本文通过实际应用案例介绍了典型多次装夹部件侧抽型芯的加工方法,重点分析了其从工艺制定到程序编制过程中的难点。运用Cimatron软件对其进行多次装夹分析、辅助面建立以及刀轨的生成,为多次装夹部件的加工提供了思路与方法。

高功率XeCl准分子激光系统前端平滑实验

为得到物面光强分布均匀、能量尽量大的部分相干XeCl准分子激光前端种子光,采用放大自发辐射（ASE）法和散射法开展了前端平滑实验研究。首先,基于一台窄脉冲XeCl准分子激光器,研究了种子光的物面光斑均匀性、能量和发散角随光束口径及物面位置的变化规律。然后,分析了影响种子光参数的因素。最后,进行了验证实验。实验结果显示：ASE法种子光物面光斑不均匀性最小为2.01%,能量为微焦量级,但发散角在水平和竖直方向有较大差别;散射法种子光物面光斑不均匀性最小为1.54%,能量为百纳焦量级,发散角为5.5 mrad,衍射极限倍数处于1437可调。前端泵浦腔尺寸和入射激光能量、散射板上光斑大小、收集透镜焦距分别是影响两种种子光参数的重要因素。经初级放大器放大后,光束物面光斑不均匀性为2.04%,能量达到8.0 mJ,满足高功率XeCl准分子激光角多路系统建设需求。

ICF中光束平滑及靶面辐照均匀性技术评述

由于激光的高强度 ,它成为惯性约束聚变的首选驱动器。但为实现聚变靶丸的均匀压缩 ,必须提高激光的辐照均匀性。分析了惯性约束聚变中实现激光光束平滑和靶面均匀辐照的几种主要技术方案的原理和方法 ,得出各技术手段的性能特点及适用条件。

基于神光Ⅲ原型装置开展的激光直接驱动准等熵压缩研究进展

整形激光驱动准等熵压缩是高效的物质动态压缩方式,是开展材料高压压缩特性研究的重要手段.本文系统介绍了近年来基于神光III原型激光装置开展的整形激光直接驱动准等熵压缩研究工作:创立了凝聚态物质的准等熵压缩理论模型,改进了实验设计方法和数据处理方法,掌握了制靶工艺,开展了激光加载实验并在多种靶型中实现了数百GPa的准等熵压缩.实验获取的参数范围超过传统加载方式,数据质量达到国际先进水平.

天鹅绒阴极二极管的实验研究

介绍了天鹅绒阴极二极管的结构及天鹅绒阴极的设计 ,给出了二极管参数的测量方法及结果。对 3种不同材料的天鹅绒阴极进行了实验研究 ,获得了大面积均匀电子束 ,并对电子束的横向及径向均匀性进行了诊断。实验结果表明 :二极管工作状态接近的条件下 ,3种材料的天鹅绒阴极所获得的大面积电子束均匀性相近 。

高对比度紫外电光削波开关

采用电光开关产生短脉冲的技术,建立了一种抑制准分子激光放大链自发辐射放大(ASE)的方法,研制了高对比度紫外电光削波开关,并进行了原理性实验,将其应用于准分子单路主振荡功率放大系统第一级预放大器的ASE控制。实验中电光开关对比度达到了2000多,削波后的预放大器输出激光脉冲信号对比度提高至20 000多,有利于激光信号后续进一步高保真放大,为系统获得窄脉冲输出提供了技术支持。

无刷直流电动机调速系统的模糊变结构控制

分析了无刷直流电动机数学模型,提出了将模糊控制与PI控制相结合的变结构控制新方法。当输入偏差大于或小于设定值时,采用模糊结构或PI结构进行控制。仿真结果表明该方法较传统PI控制具有更好的动、静态特性,并有较高的精度和鲁棒性。

由级联紫外电光开关控制准分子激光的自发辐射放大

考虑高功率准分子激光系统的自发辐射放大(ASE)会导致主脉冲信号对比度下降,引起波形展宽和畸变,本文开展了级联双电光开关的研究来抑制ASE的产生并提高激光脉冲信号的信号对比度。探讨了电光开关的级联工作模式,分析了影响电光开关削波对比度的因素,进而提出采用级联工作方式来大幅度地提高削波对比度。在单电光开关的基础上,设计了级联电光削波的光路布局。其中,前一级电光开关的检偏器作为后一级的起偏器,电路则采用分立式以避免相互之间的串扰。采用级联双电光开关对低占空比预放大器进行了ASE控制实验。实验结果显示,级联双电光开关的削波对比度达到了104量级,而预放大器的放大输出信号对比度提高到106量级,此结果有利于激光脉冲信号在系统中后续放大级的进一步放大。

光学系统受迫振动的激光测量方法

将激光信号与高帧频CCD结合,解决了光学系统中振动信号和激光信号之间的转换问题,不仅能够测量振动对系统光束指向稳定性的影响,而且能够得到振动信号本身的频率特性。利用该方法对振源为150Hz和200Hz两种条件下的光学系统受迫振动进行测量,得到了与输入信号相吻合的振动信号属性。通过实验与分析得知:时域振幅测量精度为6.25μm,频域分辨力为2Hz,方法简便高效,测量结果准确,已应用于角多路准分子激光主振荡功率放大器系统打靶试验平台光束指向稳定性的研究中。