Effect of Thermal Defocusing on Backward Stimulated Raman Scattering in CH4

在 CH 4 的散布的刺激拉曼(SRS ) 的变换效率被使用单个纵的模式秒泛音 Nd 学习: 钇铝柘榴石激光(532 nm，线宽 0.003 厘米 1, 脉搏宽度(FWHM ) 6.5 ns ) 。由于从震动地激动的粒子的热版本， SRS 过程经常受不了热散焦效果(TDE ) 。鉴于 6.5 ns 激光脉搏宽度，比 CH 4 分子的震动的松驰时间短得多， TDE 能仅仅以后影响 SRS 过程。在低激光重复的情况中， TDE 不是严肃的，因为在下一脉搏到达以前，它将被热散开在中等的拉曼移开。在激光重复评估 2 Hz， CH 4 压力 1.1 MPa 和泵激光精力 95 mJ，量变换效率向后第一 -- 司烧(BS1 ) 达到了 73% 。这在 CH 4 代表最高的第一司烧变换效率。由于松驰摆动，而且， BS1 脉搏被缩小到大约 1.2 ns。作为结果， BS1 山峰力量结果是乘泵的的 2.7。它的横梁质量也是好一些的并且被 TDE 仅仅稍微影响。这个原因是 BS1 代表泵横梁的一件 wave-front-reversed 复制品，它能在拉曼补偿热失真放大过程。在象 10 Hz 的一样的条件，而是泵激光重复率下面， BS1 的变换效率由于 TDE 到 36% 。从这研究，我们期望那一行为优良 630 nm 拉曼激光可以被使用一个关上的 CH 4/He 传播凉下来系统设计，它可以有一些重要应用程序。

水中受激拉曼散射的能量增强及受激布里渊散射的光学抑制

为提高液体介质中受激拉曼散射的输出能量,提出了通过温度调控来抑制受激布里渊散射的方法,设计了532 nm多纵模宽带脉冲激光泵浦的受激拉曼散射发生系统,测量了不同温度下水中前向受激拉曼散射及后向受激布里渊散射的输出能量,分析了水温、泵浦激光线宽及热散焦效应对受激拉曼散射输出能量影响的物理机制.实验结果表明:通过降低水温可实现对受激布里渊散射过程的有效抑制,同时减小热散焦效应带来的光束畸变,从而有效提高受激拉曼散射的输出能量.研究结果对液体介质中的受激拉曼散射多波长转换具有重要意义.

钴卟啉溶液的光限幅特性研究

对大分子有机化合物钴卟啉的非线性光学特性在 4 5 7 9,4 88和 5 14 5nm三个连续激光波长下进行了研究。用单光束z scan技术测到三个曲线均是先出现峰值后出现谷值 ,按照Sheik bahae等人的理论该样品的非线性折射率为负值 ,即样品具有热自散焦效应。反饱和吸收特性的研究结果得到三个透射率T随入射激光功率的增大而减小的曲线 ,表明该样品在这三个波长下均呈现出反饱和吸收效应。众所周知 ,热自散焦效应和反饱和吸收效应都能导致光限幅。文章的实验结果也表明 :钴卟啉在三个波长下均具有光限幅特性 ,限幅阈值随着波长的减小而减小 ;其光学限幅效果好且限幅阈值低 ,是一种有较大潜在应用价值的新型光限幅材料。因此 ,可以利用这两种效应对钴卟啉的共同作用 。

高功率激光反射镜热变形补偿的实验研究

研制了一套由环形半导体温控片、半导体温控片温度施加机构和温度控制电路组成的反射镜变形动态补偿系统。圆形反射镜在环形温度控制下,产生曲率可变的内凹或外凸球面变形,由此补偿激光反射镜自身热变形或激光系统中透射元件热变形产生的离焦量。采用口径为50 mm,厚度为10 mm平面反射镜进行了"施温-变形"以及"辐照—施温-变形"实验,利用干涉仪对面形进行监测。获得了温度-面形变化曲线,镜体中心位移和温度保持线性关系,在50℃温度下,中心最大变形量超过2.5μm,温度-变形系数为0.088μm/℃。在激光功率162 W辐照下,反射镜的热变形补偿量由0.3μm减小到0.08μm,对系统中透射元件的热变形量从0.28μm补偿至0.066μm。

基于相对模糊和边缘强化的散焦深度恢复研究

通过改进Favaro等人提出的迭代求解热扩散方程的方法,研究了由散焦图像恢复物体深度的问题.首先将两幅散焦图像按照不同的相对模糊程度划分为两个区域,证明了这两个区域的边界和图像的边缘有很高的一致性;然后通过强化图像的边缘,使这两个区域的边界在迭代求解热扩散方程的过程中更容易确定;再根据确定的U+和U-的边界较好地求解了物体深度;最后通过模拟实验及实际图像实验对该方法进行了验证.模拟实验结果表明,文中方法具有较好的鲁棒性;实际算例分析表明,文中方法的恢复效果优于Favaro的方法.

高功率回旋管收集极的设计及其热分析

利用电子回旋脉塞理论计算电子枪的结构参数,采用粒子模拟软件对电子注的运动轨迹进行仿真分析和优化电子枪结构参数。为保证回旋管能够稳定高效地工作,利用多物理场方法,分析回旋管收集极的温度分布。在高功率回旋管的工作参数下,采用三维电磁场仿真软件(CST)粒子工作室与多物理场工作室,对收集极进行稳态热分析,收集极的局部最高温度为332℃。为降低收集极的温度,对收集极结构进行优化以改善收集极的散热方式,在电子束降落处增加散焦线圈以扩大电子束的散开面积,结合这两种方式,收集极的局部最高温度为252℃,表明这些方式对降低收集极的温度是有效可行的。

激光离焦量对金属漆去除机理的影响

针对激光除漆过程中离焦量的变化会对漆层去除机理产生影响的问题,设计了高速摄像光学滤光放大系统拍摄不同离焦量下的漆层去除动态过程,采用扫描电子显微镜拍摄不同离焦量下激光去除后漆层表面形貌,通过高速摄像动态过程和扫描电子显微镜微观形貌分析相结合的方法研究了不同离焦量条件下漆层去除机理的差异。结果表明:离焦量为0 mm时,漆层主要通过热应力、熔化、气体冲击三种方式去除;离焦量为±4 mm时,漆层主要通过热应力和熔化蒸发去除。

空间超光谱成像仪前置光学系统的热光学特性(英文)

分析了空间超光谱成像仪前置光学系统的热光学特性。应用有限元方法建立了模拟前置光学系统的热弹性变形模型,并进行了热弹性分析计算;用Zernike多项式拟合分析结果,求得各镜子反射面在热变形后的面型误差和相对于初始理想位置的偏移;利用光学分析设计软件Code V计算得到光学系统的像面与焦面的偏离量,即离焦量,并用多项式拟合得到其随温度变化的规律。计算结果表明,前置光学系统的像面在温度改变时会偏离焦面,离焦量与温度近似地成线性关系,当温度升高时像面最大偏移量为107.4μm,温度降低时像面最大偏移量为106.9μm。该分析结果可作为指导超光谱成像仪改进热控措施,进行调焦补偿的理论参考。

国外温度补偿自调焦红外光学系统研究的述评

本文分析了红外光学系统的热离焦现象，并对这种热离焦对热象仪性能指标的影响和国外实现温度补偿自调焦的三种方法进行了综合评价。

利用热自散焦实现的激光限幅

本文详细研究了利用热自散焦效应实现的对连续激光的光限幅。给出了一个描述限幅器输出功率特性的解析表达式,实验和理论计算较好地符合。

溶胶CdS毫微晶的自聚焦和自位相调制

本文首次报道了氩离子激光在溶胶CdS半导体毫微晶中产生的自聚焦、热自散焦及自位相调制,实验测得此种材料具有很大的克尔(Kerr)非线性系数n_2,比CS_2大10~5倍。并且,文中还分析了这种具有弱吸收的半导体溶胶毫微晶的非线性自位相调制机理及其与热自位相调制的差别。

对一苯并噻唑基尾式铁(Ⅲ)卟啉反饱和吸收及热自散焦效应的研究

本文用单光束对“对一苯并噻唑基尾式铁（Ⅲ）卟啉”的非线性特性进行了研究，发现该样品具有反饱和吸收及热自散焦特性，并且每种效应都导致光限幅，由此，我们可以利用这两种效应的共同作用，制成新型光限幅器件。