高储能、可调谐及短波长新准分子激光体系的探索

本文报导了我所在Ⅰ、Ⅵ族元素上发现的准新分子跃迁、新的激光介质,及新的激光振荡;在Na2,K2、S2等元素上首次获得十七、八个新谱区,在Na22.50～2.56μmB-X带,S2兰绿面、紫外区获得的激光振荡输出。

卫星光通信复合轴跟瞄控制方法研究

提出了用复合轴瞄准控制方法实现卫星光通信跟瞄控制 ,以提高卫星光通信中跟瞄系统的性能。提出了粗瞄和精瞄系统的模型 ,并分别设计了控制器。在此基础上 ,建立了一套跟瞄控制模拟系统。结果表明 ,所设计制作的跟瞄模拟系统在跟踪的匀角速率运动时的最大跟踪角度偏差仅为 14 μrad。

超窄带光学滤波器

叙述了超窄带光学滤波器的基本原理，总结了目前超窄带光学滤波器的发展现状，指出这两种光学滤波器的不足，并提出今后的发展前景。

稀有气体卤化物离子准分子XUV跃迁参数计算

利用推导的修正的Rittner势,采用ab initio高斯80程序,首次计算了稀有气体卤化物势能曲线、光谱常数、辐射波长及相关的能级寿命,自发发射,受激发射系数和增益截面,从而给出了产生XUV激光的有关参数和依据,初步认为稀有气体卤化物离子准分子可能是获得XUV波段激光的优秀侯选者。

激光束耦合叠加的理论研究

提出一种用以实现激光光束耦合叠加的方法。采用共轭梯度算法进行的二维数值模拟结果表明 ,在衍射光学元件位相 16阶量化的情况下 ,可以实现的理论效率、误差分别为 94.8% ,2 .4% 。

二元位相型光栅分束器的改进设计方法

为改进传统分束光栅的设计中不考虑光栅的实际周期长度、光栅深度、基底厚度等因素对各透射级次光波振幅的影响,设计结果与实际制作光栅的分束效果相比差距较大的不足之处,基于矢量衍射理论,提出了光栅分束器的改进设计方法。改进前后的主要不同之处在于计算透过率函数时是否考虑光栅实际参数对入射光的影响。由于比传统方法的设计基础更严格,因而从与实验结果的对比情况看,改进方法提高了设计结果与实际情况的符合程度。

利用衍射光学技术进行激光光强叠加的研究

采用模拟退火算法研究了利用衍射光学元件 (DOE)进行激光光强叠加的可能性 ,并分析了由于蚀刻误差和入射激光束位置偏离引起的误差 .数值模拟结果表明在 DOE相位是1 6阶量化的情况下 ,设计误差小于 1 .7e-3 ,效率大于 98.9% 。

钠Faraday反常色散光学滤波器的数值计算

概括了Na－FADOF的国内外研究进展，用Fortran语言编译计算了Na－FADOF的透射谱，计算了系统参数对透射率的影响．并与已发表的实验结果进行了比较，得到与实验符合较好的结果，给出的理论计算结果为：带宽0．002nm，最大透射率100％。

Na_2第一三重态吸收系数及小信号增益系数测量

本文报导了 Na_2第一三重态跃迁吸收系数和小信号增益系数的测量。在整个第一三重态跃迁区域内,小信号增益系数大于吸收系数,证实了产生激光振荡的可能。

低气压掺氪混合气放电XeF(C-A)激光

于0.22MPa气压和2.76MW/cm^3泵浦速率下,在商品准分子激光器上实现放电激励XeF(C-A)宽带自由振荡。使用峰值净益为1.24％/cm的掺氪四元混合气,获得兰绿激光输出1.17mJ,比能量输出9mJ/L,增本征效率0.016％,中心波长477nm,带宽32nm(FWHM)。

量子阱激光器中的热场分布对光输出特性的影响

计算和分析了具有应变层结构的量子阱激光器的温度场分布，首次给出了具有马鞍状温度分布的三维图形，以及温度分布对诸特性的影响，并将理论研究结果与我们设计研制的以及文献报导的实际器件的测试结果进行了对比．结果表明，理论计算结果与实验测量结果相符合．

相位共轭补偿激光波前畸变及其模拟实验

通过对激光传输的闭环过程的分析,提出对于一个远距离的运动目标,目标的反射面积可以大于这一限制.以红宝石激光器作光源,利用受激Brillouin散射实现相位共轭,进行了室内模拟实验,证实了相位共轭补偿波前的有效性.

在激光大气传输中利用SBS阈值效应实现小面积信标的研究

在理论上建立起将受激布里渊散射(SBS)与激光大气传输过程相结合的激光补偿传输的数学模型,并进行了数值模拟,提出并证明了利用SBS阈值效应可以将相位共轭光会聚到目标上一个小面积上,从而在目标上主动获得小面积信标光斑。利用SBS实现激光大气补偿传输(传输距离250m)的实验研究,证实了上述理论预期。

激光感生碰撞能量转移末态几率

引入两个中间态 ,采用四能级准分子理论模型 ,分析具有两组偶极 -偶极碰撞势的激光感生碰撞能量转移过程 ,使用Magnus -light近似即矩阵整体对角化法 ,从而考虑了末态对初态的影响 ,得出了激光感生碰撞能量转移的终态几率表达式 .该表达式适合描述弱场和强场LICET现象 .准分子能级漂移来源于碰撞漂移和强场漂移 ,碰撞漂移存在于谱的中心和谱的准稳态翼上 ,强场漂移存在于谱的准稳态翼 .从而得到不存在由三能级理论预言的谱中心位置有强场漂移的结论 ,与报道的大部分强场实验研究结果相一致 .

SBS相位共轭技术在激光大气传输中的应用

评述了受激布里渊散射相位共轭技术在激光大气传输中的应用 ,重点分析了在激光大气传输过程中利用受激布里渊散射阈值效应可以在目标上主动获得小面积信标光斑的方法及利用SBS相位共轭实现激光大气传输的闭环过程 ,指出其发展前景。

用SBS作为相位共轭谐振腔产生Q突变过程的研究

受激Brillouin散射(SBS)因其特殊的优越特性正在受到人们越来越广泛的重视.尤其是SBS可以产生高效率的相位共轭波,这一效应的理论和实验研究已有报道.利用四波混频相位共轭镜作为激光器谐振腔这一思想也有人提出和实验证实,而在本实验室利用SBS相位共轭效应作为谐振腔,并同时兼作Q开关,获得优质高功率巨脉冲输出,这一实验研究至今未见报道。用SBS作为相位共轭谐振腔比四波混频作共轭腔结构简单得多。

[O_2(~1Δg)]二聚物激光机制研究

对[O2（1△g）]2的几何构型及势能曲面的理论计算表明,[O2（1△g）]2的激发态与基态间呈束缚排斥的准分子结构。在此基础上,对[O21△g)]2激光机制进行了实验研究。

利用二元光学技术进行激光光强叠加的研究

以一维为例 ,采用共轭梯度算法研究了利用二元光学技术进行激光光强叠加的可能性 ,并分析了由于蚀刻误差和入射激光束位置偏离引起的误差 .数值模拟结果表明 :在二元光学元件位相 32阶量化的情况下 ,设计误差小于 0 .13%、效率大于 95 .7%,可以很好地实现光强叠加功能 .

激光双程放大菲涅耳棱体隔离器级间耦合研究

采用菲涅耳棱体隔离器（ＦＲＯＩ）作为铷玻璃激光双程放大器级间的耦合，本文报导了对双程放大ＦＲＯＩ的隔离比及其随光束口径的变化情况，并分析了调整精度对隔离比的影响。

卫星光通信中正弦振动对误码率影响研究

首先从理论上分析了正弦振动对卫星光通信中接收误码率的影响。在此基础上 ,提出并采用了“用计算机控制驱动压电晶体模拟星上振动” ,设计模拟实验对理论分析结果进行了验证。最后 ,对实验中出现的问题给出了解释 ,并对今后卫星光通信系统的设计提出了建议。