太阳磁场望远镜KDP高压脉冲电源设计

为了提高太阳磁场的测量精度,采用新的电路设计方法实现了一套可以应用于怀柔太阳磁场望远镜KD*P电光调制器的高精度高压控制系统。系统中使用新技术制造的高压模块配合新的高压调制电路产生高精度的高压脉冲信号,系统输出的30 Hz高压方波时其上升沿和下降沿时间小于2μs,输出1 000 V高压时上升沿结束2μs后纹波小于2 V,提高了观测磁场数据的精度;同时,电路中加入了直流保护、放电保护等措施确保系统工作安全;所有控制逻辑、高压输出接口与原有系统兼容,保证系统可以快速切换,高效运转。

长下降沿时间的KD＊P泡克耳斯盒驱动电源对全固态腔倒空激光器输出特性的影响

设计了一种脉冲激光二极管抽运的低重复频率全固态腔倒空激光器，为了尽可能减小损耗的影响，在腔内采用双薄膜偏振片结构，使反射率较高的垂直方向线偏振光在腔内振荡。以此装置为基础，就泡克耳斯盒驱动电源较长的下降沿时间对全固态腔倒空激光器输出特性的影响进行了实验研究。结果表明当泡克耳斯盒驱动电源的下降沿时间远大于腔内的一次往返时间时，激光器输出特性会发生明显地变化：增大电流强度会导致脉冲宽度增大，脉冲能量经历先增大后减少的过程；增大泡克耳斯盒驱动电源的开门时间，也会导致脉冲宽度和能量发生类似的变化。

基于KD* P偏振调制和同程异构的图像同步采集时序控制

为了满足1 m新真空太阳望远镜高分辨率磁像仪对图像采集的需求,研制了基于KD*P偏振调制和同程异构的图像同步采集时序控制系统。通过对KD*P的偏振调制特性和图像采集相机的Rolling曝光及外触发工作特性进行详细分析,设计了同步控制时序,并给出了系统的工作流程。在深入研究工作时序各参数之间的相互制约关系,并对各时间参数随机波动量进行了大量的实测和统计分析之后,得到了系统运行的时序条件。最后在几种工作状态下对时序系统进行了实测,从而证明了所设计的时序控制系统满足磁像仪对KD*P偏振调制和同程异构的序列斑点图同步采集的要求。

KDP（KD^＊P）晶体结构研究进展

本文回顾了70多年来人们对KDP(KD P)晶体结构的研究成果,尤其对近年来在晶体表面界面结构、氢键结构等方面所取得的重大突破进行了综述,并力图强调晶体性能对结构的依赖关系。KDP晶体的表面及界面结构对于晶体的生长及缺陷的形成具有重要影响。表面X射线衍射研究结果表明:水溶液中的KDP晶体表面上有四层特殊结构的水分子层,前两层水分子象冰层一样牢固地结合在晶体表面上,后两层相对弥散。

精密恒温角匹配KD P二倍频,三倍频系统

本文报导了一种具有精密恒温的角相位匹配ＫＤＰ二倍频、三倍频系统，其特点是温度恒温控制在４０℃，稳定度０，１℃。在大功率输出的Ｎｄ：ＹＡＧ激光器中，实现０．５３μｍ和０．３５５μｍ波长的连续稳定运转，其光脉冲能量涨落＜±２％。

中等口径KDP晶体的生长

本文论述中等口径ＫＤ＊Ｐ晶体的生长方法。对如何减少晶体中的缺陷进行了深入的研究，生长出１１６×１１８ｍｍ￣２，重３３００ｇ的高质量的ＫＤ＊Ｐ大单晶。

基于电光晶体缺陷层的一维光子晶体调谐滤波器

提出了一种新型的可调谐偏振光滤波器,通过在对称结构的一维光子晶体中引入电光晶体缺陷层,利用电光晶体的横向泡克尔斯效应实现对线偏振光的窄带调谐滤波,用传输矩阵法分析了这种滤波器的调谐特性,结果表明这种可调谐偏振滤波器具有结构简单、调谐方便、透射率高且透射峰半高宽度窄等突出优点.

一种kHz、窄脉宽、高能量激光器的研究

kHz、窄脉宽、高能量的脉冲激光光源在激光测距领域具有广阔的应用前景。依据晶体电光调Q与窄脉宽理论,研究并设计了一种kHz、窄脉宽、高能量调Q的固体激光器。实验采用了一种适用于高占空比、高功率的LD端面泵浦构型,利用三柱透镜耦合系统将泵浦光聚焦至工作物质内,其最大光转化效率能达到27%;分别利用RTP晶体与KD~*P晶体进行高重频电光调Q对比,在近乎相同的静态输入下,KD~*P晶体调Q获得了11 m J的动态能量输出,RTP晶体的动态能量只有5.64 m J。最佳泵浦功率下,KD~*P晶体的动静比接近80%,RTP晶体动静比接近40%。最后,通过改变谐振腔的腔长,验证了短腔法实现窄脉宽激光的可行性,并在物理腔长为60 mm的情况下,获得了5.76 ns的窄脉宽激光。

KTP(KTiPO_4)晶体电光开关研究

介绍了ＫＴＰ晶体电光开关的设计；利用体式ＬｉＮｂＯ３晶体、ＫＤ＊Ｐ晶体和ＫＴＰ晶体做了光开关（斩波）实验。在开关脉冲宽度１２０ｎｓ～１２００ｎｓ，升降沿５ｎｓ的情况下，实验证实ＬｉＮｂＯ３晶体开关过程伴有严重的压电耦合振铃结构，不能做为体式光开关工作；而ＫＴＰ开关的综合性能是最好的。

电光调Q双脉冲输出Nd：YAG全固态激光器

设计了激光二极管(LD)双端面抽运传导冷却复合Nd:YAG晶体电光调Q激光器,实现脉冲间隔可调的双Q脉冲输出。用两个光纤耦合输出的LD模块作为抽运源,偏硼酸钡(BBO)晶体作为Q开关,在一个抽运周期内两次启动Q开关,获得脉冲能量大于14mJ,脉宽小于等于18ns,脉冲间隔200～230μs可调的双Q脉冲输出,激光器重复频率50Hz,光-光转换效率达到24%。探索了用磷酸二氘钾(KD*P)调Q晶体开关实现稳定双脉冲输出的可行性,通过抑制压电环效应,消除子脉冲现象,最终获得脉冲能量约11mJ,脉宽小于等于18ns。

ICF驱动器谐波转换晶体中受激拉曼散射的数值计算

为了研究强激光谐波转换晶体中横向受激拉曼散射 (TSRS)对大型惯性约束聚变 (ICF)激光驱动器的危害 ,进行了TSRS的数值模拟计算。研究表明 ,ICF驱动器常规运行时 ,3ω 光的时空分布在理想无调制的情况下 。