高功率激光系统鬼光束光控制技术研究

通过理论计算与实验研究,详细分析了鬼光束(ghost beam)的传输与变换规律。研究了高功率激光系统中鬼光束聚焦形成的鬼点(ghost image)的位置与规避方法,在某高功率激光装置预放大系统中通过角度倾斜与透镜迎光面的选择等措施,成功避开了鬼点对各种光学元件带来的损伤,同时融合了笔形光束与反激光的控制技术,提高了系统输出信噪比,获得了稳定可靠的系统输出特性。

透射衍射光栅内全反射级次

当前高功率激光装置系统中,国内使用透射式衍射光栅进行光束采样,国外甚至使用光栅聚焦并同时结合谐波分离和采样功能.高功率激光辐照下,除了0级透射打靶光以及目标取样光外,其他级次衍射光的影响也不可忽视,可能造成诸如鬼像聚焦破坏、时间脉宽测量不稳定、近远场测量噪声等问题.尤其是透射衍射光栅内部全反射级次会导致光栅出射一系列规律的衍射花样,造成上述干扰和危害.首先理论上针对透射式光栅(包括取样光栅和聚焦光栅)进行了相应的计算和分析,然后从实验上观察并测量了取样光栅内部全反射级次的现象,并且结合镀减反膜前后的衍射现象进行了讨论,最后分析并给出了如何消除或规避全反射级次和其他冗余级次影响的方法.

自由电子激光相干强太赫兹源装置鬼脉冲初步研究

研究中国工程物理研究院自由电子激光相干强太赫兹源(FEL-THz)装置上鬼脉冲产生的原因及其对装置调试测量的影响,通过束流动力学模拟、热分析、蒙特卡罗模拟以及初步实验结果分析,证明了鬼脉冲将会明显破坏阻拦型测量,并会在束线管道上造成温度升高和辐射强度增大。研究表明:鬼脉冲成为限制FEL-THz装置正常工作的重要原因,为保证FEL-THz顺利出光,鬼脉冲必须予以消除,并简要讨论了鬼脉冲的消除方法。

基于光路失调原理消除笔形光束的危害

分析高功率激光器中笔形光束的成因及其潜在危害的规律,提出一种减少(或消除)空间滤波器中笔形光束的技术措施———倾斜透镜法。用增广矩阵法计算非共轴光路笔形光束会聚点位置并分析其变化。以高功率激光系统的空间滤波器为例,报道追寻失调滤波器中鬼点和消除笔形光束的设计、计算结果。结果表明,采用两透镜非同轴构型,选取适当的滤波器设计参数,并适当倾斜透镜L2,能有效地避免笔形光束对高能激光系统造成的危害。

高功率激光装置中鬼光束的计算机分析

利用自行开发的CatchGhost软件,全面快速地对某近轴光学系统中危害性鬼点的位置和能量进行了精确的计算,为装置的设计和运行提供了支持。该软件可在较短时间内完成超大量的计算,能一个不漏地分析系统中的鬼点,并较准确地计算鬼点的能量和位置,进而自动筛选出危害性鬼点。计算中考虑了与能量相关的反射率、增益、损耗、元件卡光及小孔板等因素,使得计算结果具有很高的准确度和实用价值。

波束跃度对星载SAR滑聚模式成像影响分析

针对星载合成孔径雷达(SAR,Synthetic Aperture Radar)滑动聚束模式方位向天线波束无法实现空间连续运动而引入虚假目标的问题,提出了波束跃度对成像质量影响的定量化分析方法.首先在方位向天线波束控制前提下,构建了星载SAR滑动聚束模式回波信号的数学模型.在此基础上,采用成对回波理论定性与定量化分析了波束跃度对成像质量的影响,尤其给出了天线最小波束跃度与虚假目标幅度和位置的定量映射关系,并讨论了不同波段下,虚假目标对分辨率、峰值旁瓣比、积分旁瓣比以及系统增益的影响,为系统顶层合理论证天线最小波束跃度指标提供了可靠的理论依据.通过计算机仿真实验验证了提出的理论分析方法的正确性.

高功率激光系统中鬼像的非线性移动

采用矩阵光学方法 ,计算了高功率高斯光束通过单个凸透镜、单个凹透镜及 4F系统时低阶非线性鬼像的移动 。

克尔效应导致的鬼像位置移动(英文)

在近轴条件下,利用矩阵光学的方法研究了高功率高斯光束通过不同光学元件时,克尔效应导致的介质折射率的变化对鬼像位置的影响。计算了单个双凸透镜,单个双凹透镜以及4F系统中反射光线形成的低阶鬼像的位置移动,并将鬼像位置移动的规律表示为入射光束束腰和峰值光强的函数。

高功率激光系统中离轴鬼光束光斑大小与光强的计算

用矩阵光学方法推导出旋转对称光学系统中离轴鬼光束会聚光斑大小及光强公式,进而对高功率激光系统中两个典型的光路构型离轴鬼光束会聚光斑大小及光强进行了数值计算。

基于楔板型分束镜的望远镜系统优化设计

研制基于楔板型分束镜的可见-红外光同步成像望远镜系统,通过优化设计分束镜楔角,抑制反射可见光鬼像产生,校正透射红外波段像差,实现对可见光波段与红外波段同时成像。对望远镜系统进行像质检测,主次镜系统RMS为0.093λ(λ=6328nm),可见光支路RMS达到0.120λ,红外光路成像质量满足要求。该系统采用卡塞格林共光路,用楔形板实现对可见光到中红外波段光线同步成像,使得宽波段望远镜设计更加轻便的同时提升装置成像性能。

祈愿类俗赋举要(一)

俗赋除了具有铺写、用韵、虚拟等赋体特征之外,又兼有浅近、诙谐、实用等的俗文学性质。依俗赋的特质,可将其分为祈愿、诙谐、故事寓言、隐语、认知、铺叙、论辩等类。祈愿类俗赋有驱傩辞、上梁文、撒帐辞等民俗应用文。祈愿类的俗赋含有基层民众的生活愿望,表现出铺排的文学效果,兼具有民俗研究与文学欣赏的价值。

祈愿类俗赋举要(二)

俗赋除了具有铺写、用韵、虚拟等赋体特征之外,又兼有浅近、诙谐、实用等的俗文学性质。依俗赋的特质,可将其分为祈愿、诙谐、故事寓言、隐语、认知、铺叙、论辩等类。祈愿类俗赋有驱傩辞、上梁文、撒帐辞等民俗应用文。祈愿类的俗赋含有基层民众的生活愿望,表现出铺排的文学效果,兼具有民俗研究与文学欣赏的价值。

基于光束干涉的高功率激光鬼像分析

在原有鬼像焦斑空间分布研究的基础上,进一步考虑入射激光脉冲与透镜的鬼像之间发生的干涉叠加现象。参考神光Ⅱ系统,分别推导并计算了3～10ns的入射脉冲引起最小像差型双凸透镜产生鬼像干涉的最大焦距范围,然后以单位矩形脉冲平面波作为入射光,讨论存在干涉的几种情况。结果表明,由于干涉叠加效应,鬼像焦平面存在较大的调制,焦平面附近的区域也有很明显的干涉调制。干涉后鬼像的功率密度大大地超出了原有鬼像光强的估算值,特别是对于高阶鬼像,问题更加严重。

Z倾斜像差校正斜程信道中高斯-谢尔束隐影成像

研究了成像信道斜程因子、大气湍流的非科尔莫戈罗夫功率谱指数、光源空间相干性（高斯谢尔束）和光源横向尺寸对隐影成像的影响。研究中运用光学相干理论、广义惠更斯一菲涅耳原理和非科尔莫戈罗夫湍流模型，分析并建立了斜程湍流z倾斜像差校正大气信道中高斯一谢尔束无透镜隐影成像理论模型。通过此模型的数值计算得出了待成像物体越靠近照明光源，所成隐影像的质量越高；照明光源的尺寸过小会造成隐影像质量的下降和物体被非相干光照明时的成像质量要差于部分相干光照明时的隐影像质量。