利用CAXA电子图板辅助设计光学精密机械零件

介绍了使用VC++6对CAXA电子图板进行二次开发,利用CAXA电子图板辅助设计光学精密机械零件的方法。

高功率激光系统中B积分的研究

通过对非线性薛定谔方程的求解,数值模拟了高功率激光系统中钕玻璃的B积分传输规律,并理论分析了B积分对光脉冲的波形和频谱的影响,详细介绍了几种消除B积分影响的方法。这对高功率激光系统中光放大有一定指导意义。

类镍-银X射线激光及其应用实验研究

在神光 II激光装置上进行了类镍 -银 X射线激光及其作为探针测量等离子体电子密度的实验研究 ,获得了类镍 -银 X射线激光饱和输出 。

高功率固体激光装置的发展与工程科学问题

在激光聚变需求牵引下 ,高功率固体激光技术走过了 30多年的发展历程。在世界范围内 ,美、日、法、中、英、俄等国先后建造了 2 0多台大型装置 ,输出能量初期仅百焦耳级 ,后来增大到数万焦耳 ,固体激光技术得到长足发展。近几年来 ,几个大国都在建造巨型激光装置 ,如美国和法国正分别建造国家点火装置NIF和兆焦耳激光器LMJ ,我国在研制神光 -Ⅲ激光装置 ,俄国也在计划建造Iskra - 6激光装置。这一代激光装置的研制不但在科学技术上提出了许多新需求 ,从而把激光科学技术发展推向新的历史阶段 ,而且就其规模、投入、周期和风险而言 ,是前所未有的大光学科学工程。

高能飞秒激光系统中空间滤波器的研究和设计

由于透镜传输时间延迟效应(PTD),飞秒激光脉冲经过空间滤波器产生脉冲波前变形。讨论了用双胶合透镜或双分离透镜代替空间滤波器中的单透镜,以消除或减小PTD效应,设计了适用于飞秒激光装置的空间滤波器。

高功率激光终端KDP晶体非共线高效三倍频及远场色分离方案数值模拟分析

为满足高功率激光装置对终端光学系统的改进要求,控制3ω光路透射元件厚度以降低激光损伤风险,避免3ω非对称聚焦与色分离元件对靶场调靶产生不利影响,本文利用非共线相位匹配原理讨论了KDP晶体Ⅰ类和Ⅱ类两种和频产生351 nm(3ω)激光及其远场色分离过程.模拟结果表明,室温20?C环境中除目前常用的共线和频外,1053 nm(ω)与526.5 nm(2ω)激光可选择Ⅰ类或Ⅱ类两种非共线和频方式实现高效3ω激光输出并在激光远场实现色分离,且具有足够的高效转换失谐角容宽.计算表明,与Ⅰ类和频类似,Ⅱ类和频也存在一个非临界相位匹配过程,其匹配方向约为θ(3ω)=86.53?.可通过增加晶体厚度克服其有效非线性系数较低的缺点,实现3ω高效输出,失谐角容宽可达±20 mrad.为满足靶场需要,解决非共线角容宽苛刻带来的调节不便,并进一步使光路紧凑,将楔角为12?的熔石英楔板置于倍频晶体之后,ω与2ω激光在熔石英楔板后表面可产生约3.5 mrad分离角.经非共线和频,使用薄透镜即可实现聚焦及色分离.该方案完全满足终端光学系统的改进要求,可作为可靠的备选方案之一.

高功率激光放大器脉冲的整形设计

针对惯性约束聚变实验对激光驱动器脉冲波形的要求，将优化控制模型理论运用于计算激光放大器输入脉冲的预补偿波形，得到了与实验基本一致的结果。同时给出了我国新一代高功率激光器“神光－Ⅲ”

高功率激光放大器中小尺度调制传输方程及其精确解

在综合考虑衍射、放大、自聚焦三种过程同时作用的情况下，推导出了高功率激光放大器中激光束的传输方程和小尺度自聚焦方程。在小信号增益情形下，得到了小尺度自聚焦方程的精确解析解。

氧分压对电子束蒸发SiO_2薄膜机械性质和光学性质的影响

采用ZYGOMarkⅢ- GPI数字波面干涉仪、NamoScopeⅢa型原子力显微镜对不同氧分压下电子束蒸发方法制备的SiO2 薄膜中的残余应力及表面形貌进行了研究,结果发现:随着氧分压的增大,薄膜中的压应力值逐渐减小,最后变为张应力状态;同时薄膜的表面粗糙度也随着氧分压的增大而逐渐增大 另外,折射率对氧分压也非常敏感,随着氧分压的增大呈现出了减小的趋势 这些现象主要是由于氧分压的改变使得SiO薄膜结构发生了变化引起的。

高激光损伤阈值溶胶-凝胶ZrO_2薄膜

采用醇热法水解氧氯化锆(ZrOCl2.8H2O)制备ZrO2溶胶,提拉法涂膜。采用粘度、粒度分布、折射率、IR、DSC、AFM等测试手段对溶胶和薄膜性能进行表征。结果表明,ZrO2溶胶颗粒的平均粒径为18.9nm,薄膜经300℃热处理后折射率可高达1.95,膜层表面均匀平整,表面平均粗糙度仅为0.561nm,膜层的激光损伤阈值为14J/cm(21064nm,1ns)。

低强度激光泵浦类Ni离子X光激光实验

在试运行的神光Ⅱ装置上，采用新设计的凸柱面透镜列阵均匀线聚焦系统，用两束激光焦线叠加和双靶对接等技术，以预主脉冲激光驱动方式，在（５～８）×１０１３Ｗ／ｃｍ２的较低强度激光泵浦条件下，观测到Ｎｉ－ｌｉｋｅＤｙ、Ｅｒ、Ｙｂ的软Ｘ光激光输出，测得波长５．０２ｎｍ类ＮｉＹｂ和波长５．８６ｎｍ类ＮｉＤｙ的软Ｘ光激光的增益系数分别为１．６ｃｍ－１和１．４ｃｍ－１。

光学玻璃材料的破坏和折射率变化的测量研究

介绍了一套用Nomarski干涉仪测量、面阵CCD摄像、微机实时监控记录光学玻璃材料在激光作用下破坏的装置 ,并对试验室原有的Nomarski干涉仪进行了优化设计 ,提高了它的探测灵敏度 。

激光功率密度对Al膜靶后表面快电子发射的影响

报道了在20 TW皮秒激光器上完成的p偏振激光与等离子体相互作用过程中产生的快电子的角分布和能谱测量结果。实验得到:当激光功率密度小于1017W/cm2时,电子发射没有明显定向性,在激光入射面内多峰发射;当激光功率密度大于1017W/cm2,小于1018W/cm2时,电子主要沿靶面法线方向发射;当激光功率密度达到相对论强度时,电子主要沿激光传播方向发射;激光功率密度未达到相对论强度时,靶后表面法线方向快电子能谱拟合平均温度符合共振吸收温度定标率;激光功率密度达相对论强度以上时,靶后表面法线方向快电子能谱拟合平均温度高于已有的温度定标率。

磷酸盐激光玻璃聚(CH_3)_2SiO/SiO_2防潮膜改性研究

采用溶胶-凝胶方法制备的(CH3)2Si(OC2H5)2预聚体涂膜液中,掺入碱催化的SiO2悬胶体涂膜液,采用旋涂法在掺钕磷酸盐激光玻璃棒端面涂制了改性的防潮膜。当涂膜液中(CH3)2Si(OC2H5)2和SiO2物质的量之比为1∶1时,热处理后的膜层耐摩擦性能明显改善;表面粗糙度的均方根值为1.245 nm;膜层激光破坏阈值大于15 J/cm2(1 053 nm,1 ns);在80℃和95%RH的封闭环境中静置336 h,膜层的透过率、接触角基本不变。结果证明膜层具有稳定的疏水结构和很好的防潮性能,膜层强度增加,耐磨擦能力提高,膜层使用期延长。

4程放大光路自动准直系统研究

激光束光路自动准直系统用于神光 Ⅲ原型装置光束精密准直。针对神光 Ⅲ原型的总体要求和主光路,结合光路自动准直的关键技术,充分考虑了其4程放大主空间滤波器的4个小孔空间分布和光学位置的特点,利用小孔像传递的原理,设计出一套优化、合理的4程放大的光路准直总体方案,并且在多程放大实验平台上得到了充分的验证和考核。

用于光纤光栅制作的监控光源掺Yb^(3+)超荧光光源的研究

根据石英中Yb3+ 发射光谱在 10 30nm发射截面比 10 5 3nm附近大得多而导致在 10 30nm附近出现荧光峰值的特点 ,采用抑制 10 30nm附近荧光峰值、提高 10 5 3nm附近荧光输出的方法 ,在装置中使用反射圈对超荧光进行了研究 ,在 82mW泵浦功率下得到了 19mW的超荧光 ,其中 10 5 3nm附近荧光输出达到 - 31.7dBm .用这种方法研制的超荧光能监控中心波长从 10 13nm到 10 93nm范围内、反射率从 30dB到 60dB所有光纤光栅的制作 .

高功率激光装置透镜误差对鬼像点位置的敏感性研究

作为对高功率激光装置中鬼像的进一步深入研究,在原有鬼像研究的基础上,考虑单透镜鬼像对实际加工、安装中误差的敏感性。运用矩阵光学的方法,推导得到了鬼像点的近似焦距公式,以及由误差引起的鬼像点位置的增加量的一般性表达式。以神光Ⅱ升级装置中终端光学组件的聚焦透镜参数为例对公式作数值分析,结果表明,透镜曲率半径和中心厚度误差对鬼像的影响较小,部分情况下可以忽略;而中心误差对鬼像的影响很明显,在工程设计中应予以重视。

强激光负载Sol-Gel减反膜和防潮膜

对不同比例的Si(OC2H5)4:H2O:C2H5OH:NH3:PEG配方进行优化,在一定的工艺条件下陈化放置,最后得到半透明的悬胶体涂膜溶液.采用浸渍提拉法涂膜.研究了涂膜悬胶体粘度变化的规律性,TEM测量了悬胶体内部SiO2颗粒的尺寸大小以及颗粒之间的聚合状态,研究开发了高激光破坏阈值减反膜和防潮膜.涂制多孔SiO2减反膜后K9和石英玻璃,单波长表面反射率减少约7.5%,激光破坏阈值＞15 J/cm2,1 053 nm/1ns;涂制防潮膜减反膜的KDP晶体,双波长表面反射率减少6.5%～7.5%.膜层表面均匀性优良.

增益(损耗)介质中高功率激光束的小尺度自聚焦理论研究

将Bespalov Talanov理论推广到介质有增益 (损耗 )的情形 ,揭示了在介质有增益或损耗从而光强随传输距离变化的情况下小尺度自聚焦的特性 .主要是在一定的输入功率下 ,小尺度调制增长的临界频率、最快增长频率及其对应的最大增益 (B积分 )均随介质增益或传输距离的增大而增大 ;对于确定的输出功率 ,随介质增益的提高 ,B积分值变小 ,同时最快增长频率向低频方向移动 .利用局部能量守恒定律唯象地研究了增益和损耗对激光束成丝的影响 ,发现增益使成丝距离延长而损耗使成丝距离缩短 .讨论了介质增益和损耗对高功率激光放大器设计的影响 .尽量使激光器在小输入高增益状态下运行 ,可以从某种程度上抑制因小尺度自聚焦而导致的介质破坏效应 .

影响相移光纤分布反馈激光器的增益阈值的因素

本文从理论上分析了在光纤光栅的调制度一样的情况下 ,影响光纤分布反馈激光器的增益阈值的几个因素 :相移量的大小 。