靶场光路导引系统（BGS）具有两个功能，一是将主激光的列阵排布转变为满足打靶激光要求的球形辐照结构，二是保证所有光路等光程传输到靶室中心。主要研究了主激光和打靶激光的传输模型以及它们之间的编组方式。结合靶室入射法兰口分布的对称特性，提出传输子单元概念来简化系统的排布。首先，综合考虑反射镜的种类和数量以及靶场的空间大小，...
高功率固体激光器工作在高重复频率时，增益介质因热量的沉积而发生热畸变，导致激光输出波前发生变化。为此，利用相干调制成像技术通过记录单幅衍射光斑实现输出光场的波前测量，获得了放大器工作在1，5，7Hz频率时光学元件的热畸变相位。实验结果显示，随着工作频率增大，热量向中心区域集中，热沉积效应明显增加了波前变化。
提出了一种基于准分子激光制备45°微反射镜的新方法--激光阶梯刻蚀法，介绍了该方法的工艺流程。通过优化参数制备了微反射镜样品，详细分析了样品参数对微镜反射性能的影响。利用微反射镜样品进行垂直耦合实验，深入讨论了影响系统损耗的主要因素。实验结果表明，微反射镜样品造成的损耗约为3．5dB。该制备方法有望在大尺寸光波导互连背板耦合...
基于可饱和吸收体和被动调Q微晶片种子源，对双通掠入射Nd：YVO4板条放大器进行了实验研究。脉冲宽度为90ps、脉冲重复频率为100kHz、光束质量因子为1．16的激光作为种子源，功率从100μW到10mW可调，分别采用新型的液态金属和传统的薄铟膜作为板条放大器的热传导材料。测量结果显示，采用液态金属能大幅降低板条抽运面的温度。将液态金属作为板...
研制了一台无水冷激光二极管（LD）侧面抽运高能量、高光束质量全固态Nd：YAG调Q激光器。激光器采用半导体制冷器（TEC）进行整体冷却，有利于激光器的小型化、便携化。实验使用的Nd；YAG晶体棒尺寸为≠7mm×100mm，掺Nd的原子数分数为1.1％，LD抽运的最大峰值功率为15kW。在10Hz重复频率下获得最大脉冲能量为350mJ、脉冲宽度为9．713．8、光-电...
一种新型的掺镱硅酸盐晶体Yb3＋：Sc2SiO5（Yb：SSO）因其良好的激光特性而在近年来受到关注。从理论上计算了Yb：SSO晶体在不同的抽运功率情况下的热透镜焦距，分析了晶体材料负折射率系数对激光器的影响。实验中采用平平短腔结构，研究了准连续（QCW）976nm激光二极管端抽运Yb：SSO激光特性。在重复频率为50Hz、脉冲宽度为500μs、峰值抽运功率...
报道了一种L波段的高功率亚皮秒掺铒光纤激光器。在全光纤环形腔内熔接2个偏振控制器（PC）和偏振相关的光隔离器（IS0），基于非线性偏振旋转锁模原理实现了全光纤结构锁模激光脉冲输出。输出激光的中心波长为1603nm，脉冲重复频率为37．8MHz，单脉冲能量为4nJ，平均输出激光功率为152mw。对此全光纤锁模激光器进行合理的色散控制，可得到脉冲...
在水下高重复频率距离选通成像系统的基础上，设计了一种全选通成像系统。在空间域中，可将整个探测区域划分为多个相互叠加的改进选通切片，一帧图像积分时间内的激光脉冲按照一定规律分布到各个改进选通切片中；在时间域中，在一帧图像积分时间内按照一定规律实现宽选通门对不同激光脉冲回波的等时差移动，使得一帧图像中包含所有距离的目标信...
基于Pound—Drever-Hall外腔谐振倍频技术，实现了单频、连续1064nm基频光的高效倍频转换。精确锁定环形倍频腔腔长，利用I类非临界相位匹配三硼酸锂晶体获得了最高8．73W的倍频绿光输出，倍频效率为68．9％。在此基础上，研究了倍频绿光的波长锁定与调谐特性，当30min内波长锁定均方根值小于3fm时，实现了输出绿光波长在532．15～532．50nm范围...
采用激光快速成形技术在纯钛基板上制备了Ti70．38Fe26．39Sn2．93Y0．3四元共晶合金成形体，测试研究了该合金成形体的微观组织、硬度、弹性模量和耐蚀性能，并与Ti70.58Fe29.42二元共晶合金成形体进行了对比。分析结果表明，在激光快速成形非平衡凝固条件下，Ti70．38Fe26．39Sn2．93Y0．3合金成形体的凝固组织是TiFe初晶和β-Ti＋TiFe共晶组成...
采用超音速激光沉积（SLD）和激光熔覆（LC）在316L不锈钢基体上制备了WC／SS316L复合沉积层，对沉积层的宏观形貌、WC分布、显微组织、相成分及磨损性能进行了对比分析。结果表明，LC多道搭接的沉积层中有明显的宏观裂纹，而SLD沉积层表面平整致密，无宏观缺陷。在LC沉积层中，陶瓷相WC呈部分聚集的不均匀分布，而在SLD沉积层中，陶瓷相WC呈弥...
为研究激光冲击7050铝合金薄板试样形成残余应力洞的机制，分别使用功率密度为1．98GW／cm2和2．77GW／cm2的激光冲击7050铝合金试样。采用ANsYS／LS-DYNA有限元分析软件模拟分析了在功率密度为1．98GW／cm。的激光束冲击下的薄板试样。实验中利用X射线应力分析仪测量薄板试样和厚板试样的残余应力分布，利用压电薄膜传感器测量激光冲击时试样的...
考虑熔池蒸气反冲压力、表面张力、热浮力等力学因素和熔池内、外部的对流、辐射等热学过程，采用沿深度方向衰减的旋转高斯体热源简化熔池对激光的吸收，采用流体体积法追踪气／液界面，采用液相体积分数法和焓-孔隙度法分别处理熔化凝固潜热及液一固糊状区的动量损失，建立了激光深熔焊接熔池的三维瞬态模型。运用该数学模型获得了不锈钢激光...
在激光金属成形IN718过程中引入超声振动，测量了成形件的表面粗糙度、残余应力和室温力学性能，并对成形件的微观组织进行了分析。结果表明，施加超声振动后，成形件的表面粗糙度和残余应力得到显著改善，微观组织得以细化，抗拉强度和屈服强度均有提高。当超声频率为17kHz、超声功率为44w时，与未施加超声振动时相比，超声振动作用下成形件的...
采用动力学有限元分析软件ANSYS／LS-DYNA对316L不锈钢靶板在脉宽为纳秒量级的强激光诱导的冲击波作用下的变形速度进行了数值模拟，建立了适用于高压高应变率条件下的有限元模型，并将数值模拟得到的速度曲线与前人实验结果进行了比较，验证了模型的正确性。此外，靶板的变形速度随冲击波压强的增加而增大，随靶板厚度的增加而减小。模拟结果对...
研究了离焦量、脉冲能量、扫描间距、扫描速度和重复频率等激光加工参数对金属表面着色及微纳结构制备的影响机理，诱导制备了氧化膜、类光栅、凹坑和柱状突起4种结构，这些结构会使不锈钢表面产生薄膜干涉、光栅衍射和陷光等现象。通过Matlab软件在工艺参数与颜色HSB值之间建立了一个单隐含层的反向传播（BP）神经网络，该神经网络的训练均方根...
采用钕玻璃脉冲激光器进行了航空发动机用З∏866耐热马氏体不锈钢激光冲击强化实验研究。结果表明，不锈钢组织由马氏体板条和析出碳化物组成，多次冲击表层产生高密度位错缠结，回火后仍保留其缠结结构，产生大量的纳米析出相。多次冲击可使表层引入更高幅值的残余压应力，幅值达-715．4MPa，且残余压应力值随光斑搭接次数增加而增加。500-650...
为研究激光冲击波在690高强钢薄板中的传播机制，对690高强钢薄板经激光冲击后的动态响应以Hyperworks、LSDYNA为平台进行模拟，用聚偏氟乙烯压电传感器进行测量，将模拟结果与实验结果对比研究试样动态应变特性，建立了高应变率条件下表面动态应变模型和690高强钢薄板激光冲击波加载模型。研究结果表明，在功率密度为12．7GW／cm2的激光加载下...
利用光纤分束器和一个单光子探测器，提出了一种微弱光探测下的单脉冲光子计数方案。将该光子计数方案与关联成像原理结合，搭建了一套光子计数探测模式下的关联成像实验平台。实验研究了微弱光探测条件下光子计数的动态范围对关联成像质量的影响，分析并探讨了基于光子计数的关联成像需进一步深入研究的问题。
对平面子孔径拼接累积误差的理论分析及数值仿真表明，参考镜面形的拼接重叠区域的局部斜率差和直流偏差是产生累积误差的原因。为了提高大口径平面光学元件子孔径拼接检测精度，提出一种简单有效的可以减小子孔径拼接测量累积误差的方法，该方法采用第4项和第6项泽尼克像差拟合一个假设的准参考镜面形，再从每个子孔径测量结果中减去，最后拼接...
为了满足大口径反射镜研磨阶段的面形检测需求，分析了激光跟踪仪测角误差的来源，提出了÷种基于S多项式拟合的矫正测角误差的方法，该矫正方法能有效克服采样位置误差和随机误差带来的影响。针对不同频段测角误差，提出母线和米字格采样法，其中母线采样法对10％以内的标定实验随机误差有较好的抑制作用。矫正方法的可行性得以验证，从而为进一...
反演算法是光散射颗粒测试技术中的关键问题之一，以Tikhonov正则化方法为代表的单参数正则化算法被广泛应用于激光粒度仪颗粒粒径分布函数（PSD）的反演计算中。该算法的缺点之一是所得到的反演解呈现出振荡特征，并伴随负值。为改善这一状况，提出了一种多参数正则化算法。通过构建一个由多个参数控制的带通滤波函数，分别控制正则化解的振荡...
基于广义惠更斯一菲涅耳原理和Stokes参数法研究了部分相干平顶电磁光束在湍流大气中斜程传输的偏振度特性，不仅讨论了电磁光束同一极化方向上的偏振度以及交叉极化的偏振度，还讨论了光束阶数、天顶角、频率、接收高度等因素对偏振度的影响。数值分析结果表明：激光在湍流大气中斜程传输时通过提高接收高度可减小天顶角对偏振度的影响；光束偏...
以随机相位屏作为待校正畸变波前，采用有限元分析方法，利用应力分析模型得到变形镜（DM）校正过程中的应力载荷谱，并基于应力一寿命（S-N）曲线和Miner累积损伤理论建立了变形镜的疲劳寿命预估模型，分析了波前校正过程中变形镜的疲劳损伤特性，并详细讨论了不同驱动方式及不同结构参数对变形镜使用寿命的影响。研究结果表明：在波前校正过程...
提出了一种基于级联电吸收调制器（EAM）和相位调制器（PM）的多载波光源发生器方案。对比分析了基于单个EAM级联PM的多载波光源发生器与基于两个EAM级联PM的多载波光源发生器产生的多载波光源，利用基于两个EAM级联PM的多载波光源发生器实现了频率间隔为15GHz、平坦度在0．1dB范围内的19个子载波的多载波光源。同时研究了EAM的调制指数和啁啾因...
地球静止轨道星载光通信天线在每天午夜时分存在太阳光入侵问题，为分析太阳光入侵对天线的温度场影响，建立了地球同步轨道通信卫星的激光通信终端热分析模型，对光学天线进行在轨温度仿真。计算结果表明，当太阳光倾角为±8．8°时，午夜太阳光入侵对主、次镜的温度影响高于太阳光倾角为0°的时段。光学天线太阳光规避策略可有效减小午夜太阳光入...
根据表皮内黑色素的产生及迁移特点，提出10种黑色素形态分布假设，采用两尺度皮肤传热模型研究黑色素形态分布、激光脉宽、病变血管尺寸和深度等参数对激光治疗葡萄酒色斑过程中表皮层和血管能量阚值的影响。结果表明，黑色素分布对表皮能量阅值影响较大，对血管无明显影响。黑色素分布越均匀，血管尺寸越小、埋藏越浅，则血管性皮肤疾病疗效越...
根据反射彩色全息图衍射的波长选择性和色度学原理，给出了彩色反射全息三原色系统的表达，研究了彩色反射全息色系与CIEXYZ色系之间的转换关系。分析并讨论了影响反射全息图颜色再现能力的因素，给出了物体实际颜色和反射全息图再现像颜色的色差评价方法。根据彩色反射全息三原色系统的转换关系以及色差评价方法，选取多种颜色样本计算得出不同...
当前，数字全息显微主要采用相干性好的激光作为光源，对设备及环境条件要求较高，且会在全息图中引人大量的散斑噪声和寄生干涉条纹。基于非相干光照明下的数字全息可以很好地解决以上问题。采用非相干光作为光源，空间光调制器和CCD组成非相干干涉仪作为全息记录模块，从波动光学角度分析了该模块的记录及再现原理，给出了系统的点扩展函数、...
单光子模式激光测高仪具有灵敏度高、重复频率高、重量轻、体积小等诸多优势，其代表着新一代天基激光雷达的未来发展趋势。对常见的高斯回波波形，基于激光雷达方程、单光子探测器统计特性，建立了单光子回波探测概率模型，基于该模型进一步推导了测距误差的量化关系式，并利用蒙特卡罗方法对所建模型进行了仿真验证。理论分析和仿真计算表明：...
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