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一种新型线扫描颜色传感器的研制 被引量:4
1
作者 杨朋千 李湘宁 +1 位作者 胡明凯 汤丹英 《光学仪器》 2008年第1期70-73,共4页
色标传感器是一种广泛应用在工业自动控制系统中,用来辨别颜色、检测色标,与其它设备一起使用,以实现自动定位、定长、辨色、分切、纠偏、计数等功能的检测装置。介绍一种实现线扫描的色标传感器的研究和开发,实验证明利用该设计方案,... 色标传感器是一种广泛应用在工业自动控制系统中,用来辨别颜色、检测色标,与其它设备一起使用,以实现自动定位、定长、辨色、分切、纠偏、计数等功能的检测装置。介绍一种实现线扫描的色标传感器的研究和开发,实验证明利用该设计方案,色标传感器的精度得到了较大的提高。 展开更多
关键词 色标检测 柱面镜 单片机
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高功率激光装置快速自动准直系统 被引量:7
2
作者 李红 朱健强 +4 位作者 林强 杨朋千 张艳丽 刘代中 朱宝强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第10期8-14,共7页
为提高自动准直效率,结合以太网,设计出一套新型光路自动准直控制和检测方案.该方案采用基于耦合矩阵的前馈补偿及图像Jacobian矩阵的近远场串并行准直方式,并引入局部自适应阈值和二值化算法,同时将模糊控制算法运用到步进电机的调整... 为提高自动准直效率,结合以太网,设计出一套新型光路自动准直控制和检测方案.该方案采用基于耦合矩阵的前馈补偿及图像Jacobian矩阵的近远场串并行准直方式,并引入局部自适应阈值和二值化算法,同时将模糊控制算法运用到步进电机的调整过程中,提高光束近远场图像的处理精度,降低系统的准直时间.实验结果表明,该准直系统远场的平均调整误差为空间滤波器小孔直径0.44%,能够满足准直系统远场调整精度(小于小孔直径5%)的要求,准直时间由原有的30mins缩短至12mins左右. 展开更多
关键词 自动准直 图像处理 耦合矩阵 反馈控制 自适应阈值 模糊控制 二值化 高功率激光驱动器
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基于光斑形状光束快速自动准直算法 被引量:4
3
作者 李红 林强 +4 位作者 杨朋千 张艳丽 刘代中 朱宝强 朱健强 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期144-150,共7页
为满足高功率激光装置光路自动准直系统的高精度要求,提出一种光束非垂直过孔状态下椭圆光斑的光斑差值快速调节法,并引入局部自适应阈值二值化算法提高准直图像的定位精度.当椭圆光斑长短轴差值较大时,利用基于最小二乘法的椭圆拟合改... 为满足高功率激光装置光路自动准直系统的高精度要求,提出一种光束非垂直过孔状态下椭圆光斑的光斑差值快速调节法,并引入局部自适应阈值二值化算法提高准直图像的定位精度.当椭圆光斑长短轴差值较大时,利用基于最小二乘法的椭圆拟合改进算法,求出椭圆光斑长短轴的轴长,通过远场反射镜调节长短轴轴长差值以调节光斑形状,直到获得规则的圆形光斑.分析了圆光斑中心与基准位置的偏差值,将差值转为闭环控制的步进电机调整步数,实现了高功率激光装置光束的快速自准直.该算法应用在某高功率激光装置光路自动准直系统中,结果表明,远场指向精度优于0.033″,优于目前高功率激光准直系统准直效果,提高了激光光束的指向性精度. 展开更多
关键词 高功率驱动激光器 自动准直 长短轴差值法 图像处理 反馈控制
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用于高功率激光装置的压电步进驱动器 被引量:3
4
作者 王斌 张涛 +2 位作者 杨朋千 王勇 朱健强 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期2087-2091,共5页
根据神光Ⅱ高功率激光装置的具体工程需求,设计了一种以层叠式压电陶瓷为驱动元件的新型压电步进驱动器。驱动器利用杠杆机构实现箝位机构和进给机构交替箝位动子,通过对压电陶瓷小步距的位移连续累加的步进方式,实现大行程直线位移;具... 根据神光Ⅱ高功率激光装置的具体工程需求,设计了一种以层叠式压电陶瓷为驱动元件的新型压电步进驱动器。驱动器利用杠杆机构实现箝位机构和进给机构交替箝位动子,通过对压电陶瓷小步距的位移连续累加的步进方式,实现大行程直线位移;具有控制简单、行程大、分辨力高及断电箝位的特点。样机试验结果表明,驱动器的运动分辨力达到nm级,步距分辨力达到50nm,行程21mm。 展开更多
关键词 层叠式压电陶瓷 柔性铰链 压电步进驱动器 高功率激光装置
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曲面和平面菲涅尔透镜的像差比较 被引量:4
5
作者 汤丹英 李湘宁 +1 位作者 杨朋千 胡明凯 《应用光学》 CAS CSCD 2008年第5期719-723,共5页
通过一个大尺寸菲涅尔透镜的设计,比较了曲面菲涅尔透镜和平面菲涅尔透镜在光学像差方面的差异。从应用角度看,菲涅尔透镜设计属于准直系统,一般采用平面结构,但由于其成像要求的特殊性,通过运用P-W方法进行分析和比较,结果表明:曲面的... 通过一个大尺寸菲涅尔透镜的设计,比较了曲面菲涅尔透镜和平面菲涅尔透镜在光学像差方面的差异。从应用角度看,菲涅尔透镜设计属于准直系统,一般采用平面结构,但由于其成像要求的特殊性,通过运用P-W方法进行分析和比较,结果表明:曲面的设计较之于平面更具优势,并在ZEMAX中分别对2种菲涅尔透镜进行建模,验证了结果的正确性。但这不表明曲面菲涅尔透镜在像差方面一定比平面菲涅尔透镜更具优势,它还与实际应用场合有关,为此,提出了不同的结构参数设计。 展开更多
关键词 曲面菲涅尔透镜 平面菲涅尔透镜 球差 彗差
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基于光栅色散干涉条纹的菲佐光干涉望远镜共相检测方法研究 被引量:2
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作者 颜召军 陈欣扬 +3 位作者 杨朋千 周丹 郑立新 朱能鸿 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第14期413-421,共9页
菲佐光干涉望远镜实现高分辨率成像的关键是各子孔径之间相位平移误差的共相检测.基于物理光学基本原理,论证了两个子孔径在单色光条件下其远场干涉条纹峰值偏移量与其相位平移误差之间的近似线性关系,提出了一个波长范围内的平移误差... 菲佐光干涉望远镜实现高分辨率成像的关键是各子孔径之间相位平移误差的共相检测.基于物理光学基本原理,论证了两个子孔径在单色光条件下其远场干涉条纹峰值偏移量与其相位平移误差之间的近似线性关系,提出了一个波长范围内的平移误差检测方法;进而提出了基于光栅色散干涉条纹的共相检测方法,并对其可行性、检测精度和检测范围进行了理论分析与仿真实验.结果表明,该方法在原理上可以实现对两孔径的相位平移误差进行直接检测,50μm范围内平移误差的检测精度优于20 nm,解决了既有方法可能存在的2π模糊性及无法判断平移误差正负的问题.该方法为共相检测技术的进一步研究提供了新的途径和参考. 展开更多
关键词 菲佐光干涉望远镜 色散干涉 相位平移误差 共相检测
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层向多层共轭自适应光学系统的模拟 被引量:6
7
作者 颜召军 杨朋千 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期206-211,共6页
单层校正自适应光学系统只能在较小视场范围内对大气湍流进行有效校正,多层共轭自适应光学技术可以突破这种限制。介绍了层向多层共轭自适应光学系统基本结构及工作原理,研究了层向多层共轭自适应光学系统的模拟,内容包括:如何产生动态... 单层校正自适应光学系统只能在较小视场范围内对大气湍流进行有效校正,多层共轭自适应光学技术可以突破这种限制。介绍了层向多层共轭自适应光学系统基本结构及工作原理,研究了层向多层共轭自适应光学系统的模拟,内容包括:如何产生动态大气湍流波前数据、基于四棱锥波前传感器的波前复原算法、基于模式法的变形镜闭环校正控制过程等。对单层和两层的层向共轭自适应光学系统进行了模拟仿真,仿真结果表明:层向多层共轭自适应光学系统采用了更多的导星来校正两层大气湍流,比单层校正自适应光学系统具有更大的校正视场和更好的校正效果。 展开更多
关键词 大气光学 多层共轭自适应光学系统 层向共轭 四棱锥波前传感器 导星
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一种监测重型设备精确旋转的方法及其精度分析
8
作者 胡明凯 李湘宁 +1 位作者 汤丹英 杨朋千 《光学仪器》 2008年第1期85-88,共4页
研制了一种监测重型设备在垂直方向上做高精度旋转的测量系统,介绍了该系统的工作原理和结构特点,对影响系统精度的因素进行了详细分析,同时也建立了一种利用激光瞄准定位来标定系统旋转精度的有效方法,该方法在某重型设备的大角度、高... 研制了一种监测重型设备在垂直方向上做高精度旋转的测量系统,介绍了该系统的工作原理和结构特点,对影响系统精度的因素进行了详细分析,同时也建立了一种利用激光瞄准定位来标定系统旋转精度的有效方法,该方法在某重型设备的大角度、高精度的测量中得到实现和验证。 展开更多
关键词 重型设备 转动测量系统 自准直测角仪
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An investigation of the L-shell x-ray conversion efficiency for laser-irradiated tin foils 被引量:1
9
作者 David BAILIE Cormac HYLAND +14 位作者 Raj L SINGH Steven WHITE Gianluca SARRI Francis P KEENAN David RILEY Steven J ROSE Edward G HILL 王菲鹿 袁大伟 赵刚 魏会冈 韩波 朱宝强 朱健强 杨朋千 《Plasma Science and Technology》 SCIE EI CAS CSCD 2020年第4期48-54,共7页
We have used the ShenguangⅡlaser in third harmonic(351 nm)to investigate the emission of L-shell radiation in the 3.3–4.4 ke V range generated using thin foils of Sn coated onto a parylene substrate with irradiation... We have used the ShenguangⅡlaser in third harmonic(351 nm)to investigate the emission of L-shell radiation in the 3.3–4.4 ke V range generated using thin foils of Sn coated onto a parylene substrate with irradiation of order 1015 W cm-2 and nanosecond pulse duration.In our experiment,we have concentrated on assessing the emission on the non-laser irradiated side as this allows an experimental geometry relevant to experiments on photo-ionised plasmas where a secondary target must be placed close to the source,to achieve x-ray fluxes appropriate to astrophysical objects.Overall L-shell conversion efficiencies are estimated to be of order 1%,with little dependence on Sn thickness between 400 and 800 nm. 展开更多
关键词 CONVERSION efficiency laser plasma X-RAY SOURCES laboratory ASTROPHYSICS
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高功率激光驱动器中的若干关键工程光学问题
10
作者 朱健强 杨朋千 +26 位作者 张艳丽 刘诚 周申蕾 刘志刚 唐顺兴 郭爱林 樊全堂 刘代中 张国文 孙明营 焦兆阳 张燕 康俊 焦翔 张雪洁 任志远 潘良泽 黄大杰 张笑琪 朱坪 华能 姜卓偲 王良玉 杨雪莹 杨富丽 张琰佳 林炜恒 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期68-92,共25页
高功率激光装置是一个复杂的有源巨型光学工程,其性能指标要求逼近科学技术与物理极限。驱动器研制有物理设计、工程光学和结构工程设计三大过程,工程光学在其中起着重要作用。高功率激光装置工程光学设计需遵循其特有的设计原则和要点... 高功率激光装置是一个复杂的有源巨型光学工程,其性能指标要求逼近科学技术与物理极限。驱动器研制有物理设计、工程光学和结构工程设计三大过程,工程光学在其中起着重要作用。高功率激光装置工程光学设计需遵循其特有的设计原则和要点,以保证装置的高性能。根据驱动器设计指标和设计特点,从总体光学设计、光束质量控制以及光束打靶精度控制方面,综述了高功率激光装置工程光学设计中的关键科学技术问题以及相应解决方法,为未来高功率激光驱动器的发展提供必要的工程设计参考。 展开更多
关键词 光学设计 惯性约束聚变 神光装置 工程光学 激光光学
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基于自参考的高精度红外点衍射干涉仪研制(英文) 被引量:3
11
作者 杨朋千 Stefan Hippler +5 位作者 Casey Deen Wolfgang Brandner Sarah Kendrew 缪洁 张艳丽 朱健强(指导) 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期178-183,共6页
介绍了一种结构简单紧凑、可用于高精度实时相位波前测量的红外点衍射干涉仪,采用类迈克耳孙的光学结构,并结合低通小孔滤波,同时使用窗口傅里叶变换的方法解调单幅离轴载波条纹。与传统波前测量技术相比,所提出的准共光路的光学系统结... 介绍了一种结构简单紧凑、可用于高精度实时相位波前测量的红外点衍射干涉仪,采用类迈克耳孙的光学结构,并结合低通小孔滤波,同时使用窗口傅里叶变换的方法解调单幅离轴载波条纹。与传统波前测量技术相比,所提出的准共光路的光学系统结构有效地抑制了系统像差及外部环境干扰等对测量结果的影响,实现高精度和高分辨率的波前探测。实验结果表明,该方法能够实现高精度的相位测量,且其重复精度达到了纳米量级。 展开更多
关键词 测量 点衍射干涉仪 分束器 离轴 窗口傅里叶变换
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基于动态分布的高功率激光器光束指向稳定性分析 被引量:3
12
作者 徐嘉 刘芳 +1 位作者 杨朋千 朱健强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期1-6,共6页
将光束动态分布的概率分析加入到传统稳定性设计过程之中,提出了一种基于动态分布的光束稳定性分析方法,并以大型激光驱动器中的空间滤波器为分析对象,讨论了在不改变光学参数的基础上,如何利用该方法对滤波器的结构特性进行优化。结果... 将光束动态分布的概率分析加入到传统稳定性设计过程之中,提出了一种基于动态分布的光束稳定性分析方法,并以大型激光驱动器中的空间滤波器为分析对象,讨论了在不改变光学参数的基础上,如何利用该方法对滤波器的结构特性进行优化。结果表明,该方法能够对元件间的相对参数值提出要求,有别于传统方法仅着眼于提升单个元件的稳定性的设计思路。与传统方法共同运用,同时对光束的动态范围和分布类型进行优化,能够进一步改善系统的稳定性,为装置运行提供稳定可靠的基础平台。 展开更多
关键词 激光器 光束稳定性 高功率激光器 概率分布 振动
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无调制四棱锥波前传感器的光瞳像标定方法 被引量:4
13
作者 颜召军 杨朋千 陈欣扬 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期10-18,共9页
四棱锥波前传感器具有空间采样率高和光能利用率高等优点。要准确地从光瞳像中提取待测波前的斜率信息,需要事先对光瞳像的尺寸和位置进行标定。分析了光瞳像尺寸标定误差和位置标定误差对自适应光学系统闭环校正效果的影响。提出了一... 四棱锥波前传感器具有空间采样率高和光能利用率高等优点。要准确地从光瞳像中提取待测波前的斜率信息,需要事先对光瞳像的尺寸和位置进行标定。分析了光瞳像尺寸标定误差和位置标定误差对自适应光学系统闭环校正效果的影响。提出了一种对无调制四棱锥波前传感器光瞳像进行标定的方法,并在考虑系统像差和探测噪声的条件下对该方法进行了多次仿真实验验证。分析结果表明,即使系统存在像差(均方根小于1.7λ),该方法仍可以对光瞳像的尺寸和位置进行准确标定。该方法可应用于实际自适应光学系统。 展开更多
关键词 大气光学 自适应光学 四棱锥波前传感器 光瞳像 标定
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四区域法消除偏振棱镜缺陷对波片相位延迟测量的影响 被引量:2
14
作者 缪洁 林强 +3 位作者 张艳丽 张燕 杨朋千 朱健强 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第10期1938-1941,共4页
在起偏器待测波片检偏器系统基础上提出一种四区域测量波片相位延迟量的方法。调整待测波片和检偏器的方位角,获得相应的四组光强值,通过线性运算得到待测波片的相位延迟量,完全消除了起偏器和检偏器不完全消光带来的误差。由于测量系... 在起偏器待测波片检偏器系统基础上提出一种四区域测量波片相位延迟量的方法。调整待测波片和检偏器的方位角,获得相应的四组光强值,通过线性运算得到待测波片的相位延迟量,完全消除了起偏器和检偏器不完全消光带来的误差。由于测量系统中不存在标准波片或其他相位调制元件,允许测量波长仅受偏振棱镜和探测器的限制,因此四区域法可适用于很大波长范围内的波片测量。以λ/4波片为例,理论分析了测量系统利用四区域测量法后的仪器误差为σ≤±3.49065×10-3rad(约0.2°),精度比原算法提高约1个数量级。实验验证了四区域法能有效提高系统精度。 展开更多
关键词 光学测量 相位延迟 四区域法 波片 元件缺陷
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星向多层共轭自适应光学大气湍流三维波前模式复原算法分析 被引量:3
15
作者 颜召军 杨朋千 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期198-206,共9页
大气湍流三维波前复原是星向多层共轭自适应光学中的关键技术。分析了星向多层共轭自适应光学系统中的大气湍流三维波前模式复原算法,并对该算法进行了数值仿真验证和误差分析。分析结果表明:当对2层大气湍流进行三维波前复原时,若采用... 大气湍流三维波前复原是星向多层共轭自适应光学中的关键技术。分析了星向多层共轭自适应光学系统中的大气湍流三维波前模式复原算法,并对该算法进行了数值仿真验证和误差分析。分析结果表明:当对2层大气湍流进行三维波前复原时,若采用自然导星,因平移像差不能被探测,导致平移和倾斜两种模式不能被准确复原;若采用激光导星,因平移和倾斜像差不能被直接探测,导致平移、倾斜、离焦和像散几种模式不能被准确复原;当对3层大气湍流进行三维波前复原时,模式混淆总是存在,无法消除,各层大气湍流波前不能被准确复原;当观测目标在探测高度的波前被自然导星光束完全覆盖时,其波前可以被准确复原。 展开更多
关键词 大气光学 大气湍流 多层共轭自适应光学 三维波前复原 导星
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双元件可调节人工晶状体设计 被引量:1
16
作者 周晓红 王良玉 杨朋千 《中华眼视光学与视觉科学杂志》 CAS CSCD 2022年第6期464-471,共8页
目的:设计一种新的双元件可调节人工晶状体,并对其成像质量进行评估。方法:通过光学设计软件Zemax,建立新设计的双元件可调节人工晶状体和人眼模型,模拟仿真其在不同视距下(L=6 m、L=70 cm、L=40 cm以及L=25 cm)的成像结果,得到空间频率... 目的:设计一种新的双元件可调节人工晶状体,并对其成像质量进行评估。方法:通过光学设计软件Zemax,建立新设计的双元件可调节人工晶状体和人眼模型,模拟仿真其在不同视距下(L=6 m、L=70 cm、L=40 cm以及L=25 cm)的成像结果,得到空间频率为100 cycles/mm时的调制传递函数(MTF)值。与Simonov等研究结果进行对比分析,同时分析仿真结果是否满足人工晶状体植入光学特性和测试标准。结果:通过光学设计软件模拟仿真新设计的双元件可调节人工晶状体眼模型,其结果显示无论α=0°还是α=5°,瞳孔大小为3 mm时,单色光(λ=0.546μm)空间频率100 cycles/mm对应的MTF值均大于0.43,满足人工晶状体植入光学特性和测试标准。在α=0°时,仿真结果相较于Simonov等研究结果有较大提升;在α=5°时,无明显提升。结论:本研究设计的双元件可调节人工晶状体仿真结果满足人工晶状体植入光学特性和测试标准要求,相较于Simonov的研究结果,其整体性能有所提升。 展开更多
关键词 人工晶状体 可调节 焦距 光学系统
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高能皮秒拍瓦激光研究进展、技术挑战及发展趋势
17
作者 姜有恩 杨朋千 +21 位作者 潘雪 张艳丽 郭亚晶 朱坪 李大为 崔勇 欧阳小平 陶华 姜卓偲 樊全堂 华能 唐顺兴 肖奇 张栋俊 刘东宁 黄鹏飞 李祖强 朱宝强 马伟新 朱俭 李学春 朱健强 《中国激光》 EI CAS 2024年第11期92-119,共28页
兼具高峰值功率和高脉冲能量两大特征的皮秒拍瓦激光与物质相互作用的物理效果跟脉冲信噪比、聚焦功率密度和时空调控精度等关键因素直接相关。深入研究了这三大因素相应的受限机制、关键技术以及神光II升级装置中皮秒拍瓦激光等典型代... 兼具高峰值功率和高脉冲能量两大特征的皮秒拍瓦激光与物质相互作用的物理效果跟脉冲信噪比、聚焦功率密度和时空调控精度等关键因素直接相关。深入研究了这三大因素相应的受限机制、关键技术以及神光II升级装置中皮秒拍瓦激光等典型代表的最新技术进展,对于提升拍瓦激光性能具有指导作用。针对皮秒拍瓦激光的负载受限问题,从元器件损伤阈值、光场退化和洁净控制等方面进行了分析,并综述了基于等离子体光学的脉冲放大及压缩技术在突破高功率激光负载瓶颈的新研究动向。此外,皮秒拍瓦激光要从实验室走向更广泛的应用,还需要持续推进高效高能重复频率皮秒拍瓦激光的技术攻关。 展开更多
关键词 激光技术 拍瓦激光 信噪比 聚焦功率密度 时空调控精度 皮秒负载
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神光Ⅱ综合实验平台
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作者 朱健强 李学春 +24 位作者 朱俭 朱宝强 马伟新 周申蕾 卢兴强 范薇 张攀政 刘志刚 王利 杨琳 刘代中 唐顺兴 孙明营 杨朋千 谢兴龙 朱坪 孙美智 梁潇 张国文 欧阳小平 张艳丽 张秀平 王冰艳 林尊琪 范滇元 《中国激光》 EI CAS 2024年第11期3-21,共19页
中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)是中国最早开展高功率激光系统及其应用研究的单位。在建所60周年之际,本文简要回顾了上海光机所建造的系列高功率激光装置和相关技术发展,重点介绍了现今运行的神光Ⅱ多功能综合... 中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)是中国最早开展高功率激光系统及其应用研究的单位。在建所60周年之际,本文简要回顾了上海光机所建造的系列高功率激光装置和相关技术发展,重点介绍了现今运行的神光Ⅱ多功能综合实验平台的性能和技术进步,以及利用此平台取得的若干具有标志性的重要物理实验成果,最后展望了未来高峰值功率激光技术与工程发展的基本问题和趋势。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 神光装置 激光工程 激光光学
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