二能级原子系统中高次谐波与高阶拉曼谱的相干相消现象

利用强激光场驱动下的原子二能级模型 ,探讨了高次谐波与高阶拉曼谱的相干相消现象。结果发现适当选取激光场的强度使高阶拉曼线处于谐波位置时 ,由于相干效应 ,高阶拉曼谱得到抑制而高次谐波谱则得到加强。     

超短脉冲强激光场中氙的高次谐波

在静态气室中,利用线偏振的掺钛蓝宝石(Ti:sapphire)超短脉冲激光(中心波长795nm,脉宽105fs,重复频率10Hz,单脉冲能量50mJ),获得氙气中5～17次(40～160nm)谐波的软X射线激光辐射。实验中着重观察了高次谐波谱线强度随激光强度的变化规律,由于激光强度已经接近甚至超过饱和,高次谐波谱相对强度随入射激光强度增加而增长到一定程度后开始下降,同时观察到介质的离子谱,证实了高次谐波谱的产生与离子辐射之间的转换关系。     

在强场中产生相干高次谐波的真空紫外软X射线源的进展

评述了用不同激光系统获得的高次谐波，亚皮秒６１６ｎｍ同步泵浦的染料激光和亚皮秒３０８ｎｍ ＸｅＣｌ激光。讨论了激光脉冲宽度，激光波长和原子 介质对所产生的光子数和最大能量的影响。高次谐波振荡强烈地依赖聚焦条件，还讨论了Ｓｔａｒｋ效应的作用和电离极限的影响。在谐波产生的坪区和低于电离原子所需的饱和强度下，光子数按ｂ＾３τ定标律变化，τ为激光脉冲宽度，ｂ为激光共焦参数。     

静电场对强激光场中氢原子产生高次谐波的影响

利用分裂算符方法数值求解了真实氢原子在强激光场和静电场作用下的含时薛定谔方程,研究了静电场对强激光场中氢原子产生高次谐波的影响.研究表明,静电场加入后,奇次谐波的强度有所降低,并且谐波谱中出现偶次谐波和双平台结构.利用小波变换,观察了高次谐波在不同时刻的发射情况.借助于半经典理论,解释了在静电场作用下高次谐波发生变化的机制.     

超强激光驱动薄膜靶谐波辐射的模拟研究

为了研究超强激光与薄膜靶相互作用在入射光反射方向引起的高次谐波辐射,基于在入射激光的透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波的产生,采用粒子模拟方法研究了超强激光驱动固体密度薄膜靶（即高密度薄膜靶）高次谐波辐射在入射激光透射和反射方向的空间分布。结果表明,当靶厚小于激光趋肤深度、靶等离子体密度远大于临界密度（800N_c）时,在透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波辐射,同时在反射方向,存在相对论镜面振荡机制驱动的谐波场辐射,证明了在超强激光-薄膜靶相互作用过程中两种谐波会产生共存机制;讨论了在两种产生机制下,靶厚度对谐波辐射阶次的影响,发现靶厚度超过200nm,透射方向谐波阶次达到65阶以上。该研究对深入理解超强激光-薄膜靶驱动高次谐波的产生及阿秒X射线光源的未来发展具有一定的理论意义。     

时空周期场与非相对论粒子的电磁辐射

寻找新光源,特别是短波长激光光源引起了人们的广泛兴趣.在时空周期场中运动的带电粒子表现出了预期的行为.指出了置于外场中的超晶格是典型的时空周期场.假设掺杂超晶格的导带底是周期调制的,在经典力学框架内,将非相对论粒子在时空周期场中的运动方程化为带有阻尼项和受迫项的摆方程.在无阻尼情况下,利用摄动法导出了系统的一阶近似解,讨论了高次谐波辐射和辐射强度;用Hamiltonian原理和相平面方法讨论了系统的稳定性.在阻尼情况下,利用Melnikov方法讨论了系统的临界特征和混沌行为.结果表明,非相对论粒子的高次谐波辐射存在局部极大,可望作为短波长激光光源.由于系统的稳定性与它的参数有关,只需适当调节这些参数,系统的稳定性就能得到保证.     

短脉冲强激光与固体靶作用激发的高次谐波

本文提出一个简单的理论模型,模型认为在超强、超短脉冲P极化激光与固体靶相互作用过程中高次谐波的产生是固体靶表面趋肤层中的相对论电子运动形成的横向和纵向电流发出辐射的非线性叠加的结果。在此模型基础上,得到了高次谐波的角分布,并讨论了谐波转换效率与谐波次数的关系。结果表明,有超过50次的谐波的转换效率在10^-6以上。     

正割平方势与超晶格量子阱中带电粒子的电磁辐射

在经典力学框架内,引入正割平方势,解析地给出了粒子的运动轨迹和振动频率。结果表明,量子阱沟道辐射的谱密度分布由线形因子决定,且随着谐波数增加,强度与谐波数平方反比减少;由于噪声的影响,高次谐波分量常被噪声掩盖,实验上,只剩下不多的几条谱线,这为低次谐波的进一步实验研究提供了可能。     

含有径向节点的拉盖尔-高斯光束产生涡旋高次谐波的特征

利用红外超快涡旋激光脉冲与气体介质相互作用可以产生携带轨道角动量的极紫外高次谐波。采用含有径向节点的拉盖尔-高斯（LG）光束作为驱动光，利用定量重散射模型计算单原子响应，通过求解谐波场在介质中传播的三维麦克斯韦方程以及在傍轴近似下的惠更斯积分，分别获得近场和远场高次谐波的强度和相位分布。结果表明:随着驱动光的径向节点数增加，高次谐波的强度分布呈现多环结构，相位分布上出现节点结构，强度分布的空间范围在近场减小，而在远场增大。相位匹配分析显示，短轨道和长轨道高次谐波的空间相干长度分布图对驱动激光的模式非常敏感，与高次谐波场在气体介质内的演化图像定性一致，解释了有径向节点的LG光束作用下产生的涡旋高次谐波的特征。     

借助光栅测谱中高级次谱判断强激光场作用时的有效功率密度

借助在X光波段高次谐波辐射谱测量过程中 ,根据单色仪光栅分光的作用 ,产生的 2 3级次 (34 5 6nm)谐波谱的二级次谱 (6 9 1 3nm)的出现与否 ,判断了实验获得高次谐波谱的截止波长 ;从而根据高次谐波的理论 ,判断了强激光场与物质相互作用时 ,激励产生X光谱的有效功率密度为 1 0 0 7× 1 0 1 4 W /cm2 ,此时获得最大光子能量为32 81 7eV。它的准确判断和测量是研究实验获得谱线的来源和强度的基础数据     

调整初相提高多频点信号功率利用率的方法

通过分析信号初相与多频率合成信号包络的关系,提出利用初相调整的方法来优 化合成信号包络,从而提高功放的功率利用率。仿真分析结果和实际应用表明,该方法可以 很好地降低合成信号包络的最大电平,使合成信号包络尽可能在放大器的线性范围内,从而 有效抑制了交调和互调成分以及谐波成分,提高了功率利用率。     

光电装备模拟训练数字跟踪转台实时仿真

针对光电对抗装备模拟训练中跟踪伺服转台实时性能仿真实现问题,运用数字转台概念,采用Matlab/RTW/xPC Target工具构建了能够模拟实物跟踪转台功能、性能的实时仿真分析环境,在普通PC机上实现了跟踪伺服转台实时性能的半实物仿真。完成了实时仿真分析平台软硬件及控制算法的设计与仿真测试,结果表明,该仿真方法能够模拟自动跟踪、外引导、操作手单杆跟踪三种状态下装备跟踪转台系统性能,既保证了实时性也大大减少了开发成本,也能够快捷高效进行跟踪控制算法的设计调试与快速控制原型实现,具有重要工程应用价值。     

一种改进的新闻主持人镜头聚类算法

为解决传统新闻主持人聚类中背景变化与主持人位置大小变化影响聚类结果的问题,提出一种扩展人脸区域的主持人镜头模糊直方图聚类算法。引入扩展人脸区域（EFR）代替整个视频帧,采用模糊直方图（FCH）法对扩展人脸区域（EFR）进行聚类,与传统聚类方法比较,该方法有效地减少了背景对聚类结果的影响。采用背景变化剧烈的新闻视频为测试对象,经过实验验证此方法既有效的解决了背景变化带来的问题,又提高了查全率与准确率。     

基于以太网交换芯片的数字视频光端机研究

视频光端机在采用以太网交换芯片实现光电转换时,相邻两帧数据之间的PREAMBLE字段和SFD标志引起的GAP,会屏蔽掉实时传输的Video信号,导致视频传输的性能达不到要求.结合视频信号的产生和传输特性进行分析和讨论,最后提出采用字节插补法和扫描线预测法可有效地解决这个问题.     

LD抽运准三能级自倍频激光器的计算与分析

对二极管激光器端面抽运的准三能级自倍频激光系统进行了详细的理论研究。首先，利用准三能级的速率方程和缓变包络近似，从Maxwell方程出发，建立了准三能级自倍频激光器空间耦合波方程。然后结合典型二极管激光器抽运Yb：YAB激光器的相关参数，用计算机模拟了该激光系统的数值解，理论结果显示自倍频光和基频光受晶体的温度影响很大，当晶体温度升高时，激光输出迅速降低；在有效倍频长度内，分别存在不同的最佳晶体长度使自倍频光和基频光输出最大；同时也得到了自倍频光与基频光强度成二次方变化的普遍倍频规律。最后利用M^2因子对自倍频光和基频光的相对强度受抽运光光束质量的影响作了定量分析。     

近红外可调谐种子注入光学参量振荡器

对种子注入 KTP光学参量振荡器进行了实验研究。利用可调谐连续波钛宝石激光器作为种子注入源 ,以调 Q倍频 YAG激光器为泵浦源 ,在 76 0～ 82 0 nm的范围内获得了线宽小于 0 .0 2nm的可调谐参量光输出 ,最大输出能量达 4 m J,同时种子注入的阈值功率密度小于 0 .5W/cm2 。     

基于双向牵引技术的射频功放设计与仿真

射频功率放大器是无线通信系统的核心部件,其输出功率和附加效率是设计的重点和难点,现有方法很难在功率和效率之间取得一致.为了解决这一问题,文中在综合考虑谐波分量以及负载阻抗、源阻抗对输出功率和附加效率影响的基础上,采用新型多谐波双向阻抗牵引技术,结合实例设计了一种高效率的射频功率放大器.在ADS中进行仿真,仿真结果表明功放在获得最佳附加效率的同时又有较高输出功率,证明了该方法的有效性.     

激光测风雷达速度方位显示反演中数据质量的控制方法与仿真

针对实际数据资料中往往因地表杂波等各种干扰而出现小幅值风速和奇异点,在进行速度方位显示(VAD)数据反演之前,提出了对数据资料进行质量控制的预处理方法,即剔除小幅度数据和奇异点,然后分别进行了全方位采样和非全方位采样的反演,反演精度大幅度提高,仿真结果与实际结果相吻合.模拟两种线性风场,即含有0,1阶谐波和含有0,1,2阶谐波的线性风场.利用这两种风场比较研究了全方位采样和非全方位采样的速度方位显示方法.仿真结果表明,全方位采样速度方位显示方法对这两种线性风场反演结果准确度都高,而非全方位采样速度方位显示方法对不含2阶谐波的线性风场具有很小的有效采样范围,同时,2阶谐波对其具有一定的影响.     

基于低速面阵CCD的正弦相位调制干涉测量

正弦相位调制(SPM)干涉测量技术用于表面形貌测量时,需要帧速高于300 frame/s的图像传感器,同时要求调制信号频率与图像传感器帧速成确定的整数倍关系。提出一种基于低速CCD(30 frame/s)的帧速可调的高速图像传感技术,通过控制每帧像素总数提高CCD帧速,研制出一种高帧速图像传感器,帧速可达300~1600 frame/s,且每帧大小连续可调。将该CCD传感器用于正弦相位调制干涉泰曼-格林干涉仪,测量镀膜玻璃板表面形貌,当CCD图像传感器的帧速与调制信号频率呈16,8,4倍的关系时,得到玻璃板表面形貌的轮廓平均算术偏差Ra小于1.8 nm,重复精度优于3 nm。     

结构解耦四质量块微陀螺仪的设计与制备

提出了一种新型的结构解耦四质量块陀螺仪的结构设计以及制备方法。采用梳齿电极的设计和推挽法消除了静电驱动力的二倍频分量,并对折叠梁结构进行仿真分析和优化,有效地实现了对驱动和检测模态的结构解耦。针对陀螺仪的结构,设计了可行的工艺方案并进行实际加工,采用SOI和阳极键合工艺,最终制作出四质量块陀螺仪样品。仿真得到驱动和检测模态的谐振频率差为7Hz,表明其结构的高度对称性。谐响应分析下陀螺仪最大位移为1 290nm,驱动框架最大位移差为60.75nm,检测框架最大位移为305.24nm,取得了理想的解耦效果。