在北京大学200 TW激光系统上，测量了经可编程声光色散滤波器不同程度光谱调制后放大器输出脉冲的频域分布，并设计了一个与脉冲中心波长、光谱宽度等参数相关的光谱调制函数拟合了实验测得的光谱数据。该函数形式简单，适用于不同的激光系统。对实验系统中种子脉冲经光谱调制后从放大器输出的光谱结果进行了数值模拟，对比研究了普通种子脉冲和...
基于拉锥-熔合法研制了一种高功率全光纤（2＋1）×1侧面抽运合束器。利用仿真软件建立理论模型，计算了合束器耦合效率，并制备出这种侧面抽运合束器。经测试，该合束器在抽运功率为600W时，两抽运臂的耦合效率分别为98．2％和96．3％，信号光插入损耗约为0．11dB。利用该合束器搭建了千瓦级光纤激光放大器，双向抽运光功率达到1．8kW时，在1080...
针对现有燃烧驱动氟化氘（DF）化学激光器测控系统体积庞大、接线复杂等诸多不足，在分析化学激光器测控系统基本功能需求和运行特点的基础上，以PIC单片机为硬件核心，研制出一套采用电池组供电、测控指令与数据可无线射频或485总线传输、可由PC终端和安卓手持终端两种上位机控制的嵌入式智能测控系统。该系统具有采集流场参数数据、控制气体燃...
提出了基于主振荡功率放大（MOPA）结构的皮秒光纤激光系统。该系统将重复频率为29.87 MHz的半导体可饱和吸收镜被动锁模光纤激光器作为种子源。采用预放系统并结合声光调制器将种子源的重复频率降至574 kHz。MOPA结构基于棒状光子晶体光纤（PCF），利用PCF大模场、高增益的特点直接对脉冲宽度为30 ps的脉冲进行放大，有效抑制了自相位调制效应...
对以D2为燃料、NF3为氧化剂的纯化学燃烧驱动的HBr化学激光进行了研究。抽运反应为H＋Br2 → HBr（v≤6,J）＋Br，氢原子由F＋H2→HF＋H反应提供，氟原子则由D2/NF3混合气体燃烧热解生成，激光提取所需的低温低压和快速流动条件由超音速流动系统完成。对由全反反射镜和部分反射（98%）输出镜组成的稳定腔进行了能量提取，获得了P2（4）、P2（5）...
报道了一种基于电光腔倒空技术的全固态Nd∶YVO4单纵模脉冲激光器。通过精确控制磷酸钛氧铷（RTP）普克尔盒的温度，降低了由于普克尔盒中2块RTP晶体对抽运、振荡激光能量的不均匀吸收导致的热退偏，提高了普克尔盒的偏振消光比。通过优化普克尔盒开关驱动源的下降沿时间，解决了下降沿时间过长导致的脉宽展宽及输出功率降低等问题。在抽运占空...
对应用于惯性约束聚变（ICF）激光驱动器的新型N41大口径钕玻璃片在高增益条件下的热效应进行了系统研究。实验结果表明，在平均小信号净增益系数达到0.0525 cm^-1的高增益情况下，385 mm×385 mm口径范围内两片双程的热致动态波前畸变的峰-谷值约为0.84λ（λ=1053 nm），处于变形镜校正范围之内；基于目前的冷却方案，剩余波前畸变的恢复时间约为...
为了获得高重复频率的飞秒激光脉冲，将突发运行模式引入飞秒碟片再生放大系统中。通过将再生放大器的腔长设计为9.3 m,激光系统输出了接近衍射极限的激光脉冲，且激光脉冲的重复频率为电光调制频率的5倍。在电光调制频率为5 kHz、吸收的抽运功率为98 W的条件下，获得了最高输出功率为10.7 W、光谱半峰全宽为1.18 nm、脉冲宽度为777 fs的双曲正...
在使用铷原子饱和吸收谱线作为激光频率参考进行稳频的激光稳频系统中，环路带宽是影响激光输出频率噪声的重要因素之一。对激光稳频系统中限制环路带宽的主要因素进行分析，使用射频调制信号直接调制商用外腔半导体激光器的高速电流调制端来对激光稳频系统的环路带宽进行拓展。根据对稳频环路的分析，合理设置反馈电路，实现激光稳频。使用低频...
针对无反馈互耦合垂直腔面发射激光器（VCSELs）系统的混沌输出不能同时实现时延特征隐藏和带宽展宽的问题，通过对无反馈互耦合VCSELs系统中的一个激光器增加外反馈，数值分析了单端反馈互耦合VCSELs混沌输出的时延特征和带宽。结果表明，反馈强度、频率失谐和互耦合强度影响单端反馈互耦合VCSELs混沌输出的时延特征和带宽。有反馈端激光器不能...
设计了一种基于偏置相移非线性环路反射镜的全保偏锁模光纤激光器。搭建了全保偏锁模振荡器系统，该系统通过二级掺镱光纤放大获得了平均功率为2.4 W、重复频率为20.3 MHz、脉冲宽度为142 fs的脉冲序列输出。由于振荡器采用全保偏光纤结构，锁模具有良好的抗环境稳定性。
根据激光熔覆工艺特性,针对曲面零件提出了一种路径规划方法，采用三维扫描仪获取熔覆曲面点云数据,应用点云切片法得到熔覆路径上的点集。利用等弓高得到稀疏化轨迹点集，运用非均匀有理B样条（NURBS）曲面拟合得到加工点的法矢量,并按该方向偏置一定距离得到枪头运动轨迹点。通过熔覆实验并对实验样件作定量分析，发现曲面上的熔覆层质量良好...
基于不锈钢薄板非熔透CO2激光搭接焊和光纤激光搭接焊获得的实际焊缝形状，采用表面高斯＋柱状体复合热源模型，得到热源比例系数分别为0.85和0.70。对其余4个热源描述参数，包括高斯热源半径和深度、柱状热源半径和深度进行正确设置，就可以获得不同焊接功率和焊接速度下，搭接焊缝形状表征参量（表面缝宽、中间熔宽和熔深）的变化规律。模拟结...
采用光纤激光同轴保护焊接奥氏体不锈钢，利用激光焊接监测系统同步采集焊接过程中的光信号数据，并结合羽辉的形貌研究不同焊接条件对焊缝成形及光信号强度的影响规律。研究结果表明,光信号强度随着激光功率的增加逐渐增大。当离焦量从-6 mm变化到6 mm时，光信号强度先减小后增大。光信号变化可反映焊缝熔深的变化，可用于检测搭接间隙和焊缝位...
采用532 nm波长的纳秒脉冲激光对由直流磁控溅射法制备的Ti/FTO复合薄膜表面进行了辐照处理，研究了激光能量密度对薄膜的表面形貌、晶体结构、光学性能和电学性能的影响。结果表明,采用适当能量密度的激光对薄膜进行激光辐照处理，一方面可对薄膜表面起到退火作用，促进薄膜晶粒生长、消除部分晶体缺陷，另一方面还可促使Ti层氧化成TiO2层，最...
为了研究光纤激光焊接奥氏体不锈钢过程中侧吹气体对焊缝组织和耐腐蚀性能的影响，建立了一种侧吹气体和金属蒸气的流体模型，分析了不同侧吹气体及其流量对金属蒸气温度场和速度矢量场的影响，提出了一种通过侧吹气体增加焊缝金属中氮元素含量的方法。试验结果表明，在不影响焊缝成形的前提下，该方法有效提高了上层焊缝金属中氮元素的含量，抑...
基于亥姆霍兹-基尔霍夫衍射积分定理，从理论上推导出消色散均光薄膜微结构参量、入射光参数和透射光参数之间的关系。基于此，分析了微结构参量对透射光振幅分布和散射角度的影响。光束通过消色散均光薄膜时，散射光斑具有光强分布均匀、消色散、散射角度可控和散射光型可控等优点。实验制作出结构最大深度为5 μm，散射角为8°×7.5°的薄膜样品，...
为解决传统的旋转卫星激光测距数据频谱分析方法运算量大、耗时长的问题，提出一种基于快速Lomb-Scargle算法的卫星激光测距数据处理方法。首先用经验模式分解方法来自适应地去除O-C残差中代表卫星轨道运动的低频趋势项；然后采用快速Lomb-Scargle算法对预处理后的数据进行频谱分析，得到相对应的周期图，进而分析卫星的自转速率。采用该方法处...
提出了一种基于自聚焦透镜耦合单模光纤测量调频小宽带脉冲时间波形的技术方案。理论分析和实验结果表明：自聚焦透镜耦合光纤的取样能量随透镜与光束夹角增大而减小，但同一角度下各级次光谱耦合效率一致，取样过程不会引入附加的调频-调幅（FM-AM）效应，耦合效率下降一半时允许的光束角漂量为1 mrad。该技术方案除具有便于集成、低成本、抗光...
多层电介质反射式衍射光栅作为光谱合成系统的核心元件，在高功率激光辐照下的表面形变将导致其衍射特性改变，进而影响系统合成光束质量和衍射效率。搭建泰曼-格林干涉仪探测在高功率激光辐照下衍射光栅表面的干涉条纹，经图像处理及泽尼克多项式拟合实现光栅表面形貌的重建。采用高功率光纤激光辐照加热光栅，测量另一光束经过热畸变光栅后的...
为了更好地实现远程光钟之间的高精度比对，对意大利Calosso小组所提出的光纤双向光学相位比对方案进行了拓展，提出了一种基于本地测量的双向光学相位比对方法。同源的两路光信号从同一光纤两端注入，其中一路光信号经光纤传输到远端后经反射原路返回本地端，另一路光信号从远端经光纤传输至本地端。两个信号均在本地端与参考光进行拍频，将拍...
针对结构光测量中条纹灰度非对称分布使条纹中心提取精度降低的问题，提出了一种应用于条纹中心提取的条纹灰度非对称调整方法。首先对初始灰度进行幂运算，将初始灰度和幂运算结果相减，并对相减结果进行灰度补偿，然后利用补偿后的灰度再进行迭代，直至满足迭代终止条件。此外，分析了条纹灰度非对称分布的影响因素，提出了条纹灰度分布的评价...
针对冠脉病变检测算法普遍存在的异常截面识别率低、无法排除特殊结构影响等问题，提出了一种基于一类支持向量机（OCSVM）的冠脉病变检测方法，并使用冠脉面重采样和基于最大互信息的特征选择方法提高了算法识别正确率。该方法首先基于梯度通量对冠脉源截面进行三次样条插值重采样，然后构造出截面的多尺度特征，接着使用最大互信息结合冗余度...
提出了一种基于3D点云深度信息的函数拟合与三角剖分相结合的方法，构建了高速滑动电接触构件的表面损伤特征提取模型，将损伤区域3D特征数据进行三角剖分，计算了构件表面损伤体积和质量。实验结果表明，该算法计算准确度可达97．3％。
为提高靶面光强，高功率激光驱动装置中常采用多路激光组束打靶，目前主要采用2×2集束的方式。集束聚焦系统中使用的透镜可分为离轴透镜和非离轴透镜,采用非离轴楔形透镜的集束聚焦系统在理想条件下可获得很好的焦斑质量。建立了2×2集束聚焦系统的光传输模型，并仿真研究了实际安装调试过程中各种误差对其焦斑造成的影响。结果表明，反射镜角度...
通过蒙特卡罗仿真方法，分析了在不同尺度粒子的散射介质中线偏振光与圆偏振光后向散射的偏振保持能力，并运用瑞利散射和米散射理论对二者散射时偏振态的微观变化进行对比研究。结果表明，后向散射偏振保持能力与入射光的偏振态和粒子尺度均有关。对于瑞利散射粒子，线偏振光具有更强的偏振保持能力；对于米散射粒子，圆偏振光具有更强的偏振保...
研制了一款基于蓝光激光二极管的平板显示背光模组，该模组主要包括导光模块以及导光板两部分。研究过程中采用导光模块与导光板分开设计优化的方案，设计了传播过程中横向各部分规则分布、纵向各部分一致分布的一款导光模块以及出光分布均匀的导光板网点，并采用激光打点方式制作出导光板样品。理论模拟得到整个模组的照度均匀度可以达到89.02%...
平衡探测器的两输入通路在增益和时延上的不对称会对基于平衡探测的光模数转换（PADC）系统的性能产生影响。建立了基于平衡探测的PADC系统的数学模型，理论上分析了系统有效比特位（ENOB）与平衡探测器两输入通路的增益和时延的不对称性，并仿真分析了增益和时延的不对称对系统ENOB的影响，同时进行了相应的实验验证。结果表明，在相同调制深度...
为了实现一款全国产、界面友好、使用简单、能够指导科研和产业设计的光纤激光仿真软件，进行了光纤激光仿真软件的开发研究。在光纤激光理论研究的基础上，初步开发了能够对高功率掺镱光纤激光器进行仿真的软件See Fiber Laser和能够对光纤激光器相关参数进行计算的光纤激光工具集SFTool。介绍了两款软件的部分理论模型、基本功能和简单算例，...
通过在充氪（Kr）气体的空心Kagome光子晶体光纤中输入超短脉冲，产生中红外波段的色散波，并利用单向脉冲传输方程对色散波进行数值模拟和分析。主要探讨了两种输入脉冲：中心波长为1.4 μm的高斯型脉冲和在此基础上加入其双倍频叠加而产生的双色近锯齿波脉冲。两种情况下均产生了多个色散波，并符合相位匹配条件。为优化色散波，将近锯齿波作为...
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