采用改进的单神经元PID控制算法提高光栅拼接精度的方法

为获得米量级以上的大口径光栅,光栅拼接技术已被公认为是一种经济可行的方法。而在光栅拼接中,光栅拼接稳定性的控制是核心问题之一,因此,在较高拼接精度的要求条件下(错位误差在纳米量级,角度误差在亚微弧度量级),寻求有效合理的比例积分微分(PID)闭环控制算法显得异常重要。将基于BP神经网络的整定方法应用到PID控制中,将传统的用零初态时过程加入单位阶跃输出的第一个值用计算符号函数值来代替,实现了单神经元自适应PID控制;在此基础上,为了改善系统响应初期的上升时间,采用变化神经元比例系数的值来代替常量K值的学习算法。通过仿真分析表明,提出的控制算法使系统响应具有好的快速性的同时又不会产生大的超调量;实验结果也表明改进的控制算法能保证其光栅拼接误差控制精度。     

光参量放大拼接晶体加工误差补偿系统设计

晶体拼接技术能够解决光参量啁啾脉冲放大(OPCPA)过程中非线性晶体口径受限问题,从而有效地提高放大器的输出能力。晶体加工误差补偿是晶体拼接要解决的核心问题之一。对拼接晶体加工误差对光束质量的影响进行了分析,设计了拼接晶体加工误差补偿方案,设计并加工完成拼接晶体加工误差补偿能动反射镜。通过实验验证了拼接晶体加工误差补偿方案的可行性和稳定性,同时证明了该系统满足晶体拼接要求。     

大型激光装置光学元件的稳定性分析

大型高功率固体激光装置对打靶精度有很高的要求，总的打靶精度通常在几十微米。而分配到单个光学元件的稳定性指标只有几微米或者几个微弧度，某些光学元件的稳定性指标甚至小于一微弧。这就对结构的稳定性提出了很高的要求。以一大型激光装置为背景，以关键光机系统为例进行稳定性设计。应用有限元理论对关键光学元件及其支撑结构的稳定性进行分析，以验证光机结构设计的合理性。分析结果表明关键光学元件均满足稳定性设计指标和裕度系数。     

LD抽运YLF100mJ系统

高功率二极管抽运YLF系统采用近场注入、近场输出的离轴双程放大结构,激光头采用微透镜准直LD发出的抽运光,Lensduct汇聚抽运光,并利用匀束器改善抽运光的空间分布,达到对YLF均匀抽运. 对该系统进行了模拟计算,表明系统在注入能量为22 μJ时,输出为180 mJ,系统的净增益约为3000倍,光束畸变很小. 实验研究得知:对激光头单独研究表明,微透镜将LD快轴方向的抽运光由超过40°准直为10°以下,lensduct的耦合效率达到75%,其光-光转换效率为24%;系统的静态损耗为45%,系统的单通增益为9,净增益为3600倍,在注入能量为40 μJ时,输出能量为近150 mJ.(OC18)     

LD泵浦的Nd:YLF激光放大技术

从理论模拟和实验两方面对环形 LD 泵浦的 Nd:YLF 激光放大系统进行了研究。激光放大系统采用离轴双程放大结构。实验结果表明:系统在注入能量为 150 μJ,放大输出为 109 mJ 时,系统净增益为 1115;采用环形 LD 紧密泵浦的 Nd:YLF 激光放大器,有效地提高了二极管的转换效率,在 1053 nm 处,获得了 1.01 J 的振荡输出。     

OFDM——第四代移动通信的主流技术

正交频分复用（OFDM）是一种特殊的多载波数字调制技术。不像常规的单载波技术,如AM/FM（调幅/调频）在某一时刻只用单一频率发送单一信号,OFDM在经过特别计算的正交频率上同时发送多路高速信号。OFDM技术的最大优点是对抗频率选择性衰落或窄带干扰,同时又提高了频谱利用率。OFDM已经吸引了许多世界级电信设备制造商包括Alcatel-Lucent,Nortel（北电网络）,Cisco,Nokia等公司的极大兴趣和认可,纷纷开始对其关键技术和标准进行研究和开发,希望能够在无线通信领域新的潜在市场中首先占领制高点,一些公司希望OFDM能推动更高速的第四代移动通信系统（4G）的形成。人们开始集中越来越多的精力开发OFDM技术在移动通信领域的应用,在无线宽带接入及未来4G领域中,OFDM技术都将成为继CDMA技术之后的又一核心技术。介绍了OFDM的原理和技术优势,分析了现存几种类型OFDM技术的特点,展望了OFDM标准化和在第四代移动通信系统的应用。     

高稳定性阵列光栅拼接架设计与验证

光栅拼接是解决光栅口径限制的一种有效途径,而光栅拼接的难点是子光栅的精密调整和稳定性保持。为实现子光栅的精密调整,采用了差动螺纹和压电驱动器两级驱动调整机构,子光栅调整精度可达纳米量级;为提高光栅拼接架结构稳定性,对影响光栅拼接架结构稳定性的因素进行了理论分析,根据分析结果,设计了新型的光栅拼接架,采用整体式支撑结构以提高光栅拼接架的固有频率,用柔性铰链代替弹簧以提高子光栅与光栅支撑架的联接刚度,光栅拼接架的稳定性得到大幅提高。经实验测试,拼接架的稳定时间超过1h,子光栅间相对位移标准差为35.7nm,拼接架满足使用要求。