用LSI法研究不同工作条件下自由旋气动窗口的光束质量

当高能激光器长时间工作或激光功率特别高时,激光器晶体输出窗口就会产生热畸变甚至炸裂,从而影响激光束质量或使激光器根本无法工作.为了解决此问题,人们利用气体对电磁辐射的选择吸收作用,提出了气体动力学激光器输出窗口(即气动窗口)的解决方案.依据不同的气动工作原理,先后提出了引射式等轴向式气动窗口,以及膨胀波式、斜激波式、膨胀波-斜激波联合式、自由旋式等横向气动窗口. 在实际工作中,由于自由旋气动窗口的工作射流的流场结构也比较复杂,也会对输出的激光的光束质量带来一定的影响.本文采用横向剪切干涉仪测量研究自由旋气动窗口在不同的工作状态下,其工作射流流场对输出激光光束质量的影响.以斯特列尔比为评价标准,给出自由旋气动窗口不同工作条件和对光束质量影响程度的关系.结果表明,在设计工作状态下,该自由旋气动窗口能较好地满足要求.(PG4)     

自由旋气动窗口的类透镜效应研究

对高能激光器自由旋气动窗口工作射流的类透镜效应进行了研究。从实验上研究沿自由旋气动窗口射流方向上不可避免的类透镜效应的特性 ,然后采用几何矩阵光学的原理 ,从理论上对自由旋气动窗口的类透镜效应进行详细的分析计算。最后 ,分析讨论类透镜效应对自由旋气动窗口的设计所带来的限制条件。     

自由旋涡气动窗口的光学特性研究

文中讨论了超音速自由旋涡气动窗口的折射率结构，对设计的超音速自由旋涡气动窗口射流流场及超音速自由旋涡气动窗口的光学性能进行了数值分析和实验研究。研究了自由涡射流对透射激光产生的气动透镜效应，给出了计算和实验结果。     

自由旋涡气动窗口设计以及全流场数值模拟

为了解决低腔压大功率气体激光器传统固体输出窗口的热吸收问题,多采用自由旋涡气动窗口替代传统固体输出镜的方法。通常,自由旋涡气动窗口的设计采用无粘特征线方法结合经验修正．扩压段的设计采用理论分析结合经验的方法。基于对气动窗口整个流场的数值模拟来设计气动窗口的研究还不太完善,利用超声速自由旋涡流动结构并结合数值模拟的方法．设计了自由旋涡气动窗口,用数值模拟的方法得到了较理想的扩压段宽度和位置,最后对气动窗口全流场进行了模拟,结果表明自由旋涡气动窗口的设计是可行的。     

高能激光器自由旋涡气动窗口激光波前畸变的初步研究

分析了用哈特曼 夏克波前传感器研究高能激光器自由旋涡气动窗口对输出激光波前畸变的原理 ,并利用37单元哈特曼波前传感器实验研究自由旋涡气动窗口对输出激光波前的影响。结果表明 ,自由旋涡气动窗口对输出激光波前的影响主要是光束偏转和离焦 ,而其他低阶及高阶像差都比较小。由于透射激光束的偏转是稳定的 ,很容易由倾斜镜进行校正 ,因此稳定工作状态下的自由旋涡气动窗口能够满足实验需求。     

引射式气动窗口的密封性能及光束质量

针对大功率低腔压激光器研制了利用喷流引射原理形成低气压密封的引射式气动窗口，并进行了密封性能实验和光束质量测试。对现有模型的实验研究结果表明，单纯使用喷流引射作用，可使密封压力接近０．１ａｔｍ，而且引射气流的引入未使光轴中心发生漂移或偏转，输出光强分布也基本无变化。当辅以抽真空时，密封压力可降至６６．６５Ｐａ，而且可方便地将密封压力稳定在任意值     

气动激光窗口真空密封原理及其分子互扩散方程

本文阐述了节流抽气式气动激光窗口(TEALW)的真空密封原理,推导出了分子互扩散方程。依据此方程对CO_2激光器工作气体He、N_2、CO_2、O_2的互扩散速率进行了计算,所得曲线与实验数据能很好地吻合。     

旋转晶体窗口的实验研究

根据高功率激光器输出光束光强分布不均匀的特点,旋转晶体窗口可以均化窗口的热应力分布,减小窗口的热变形,提高破坏阈值.同时均化窗口的折射率分布,改善激光束的远场光强分布. 本文设计并制作了一套旋转晶体窗口实验装置,成功地解决了窗口的动态密封及窗口跳动量大的问题.在2 kW CO2激光器上进行联机实验,采用德国LASERSCOPE UFF 100型模式仪对激光的模式进行了测量.实验结果表明:这种结构有利于均化窗口的热应力分布,减小输出光束的远场发散角,可以得到较均匀的平顶光束输出,对激光热处理等有较好的应用前景.(OE16)     

大通光孔径气动窗口光学特性研究

实验研究了引射式大通光孔径气动窗口光学特性。由哈特曼激光光束诊断仪采集的数据给出了激光束通过气动窗口后的Strehl比,波像差,Zernike多项式各系数。从这些光学特性参数可以分析引射气压、气动窗口结构对通光光束质量的影响。研究表明随引射气压增加使通光光束发散,这和环形喷嘴喷出的气流形成的轴向气体密度分布的梯度变大有关。非均匀分布的抽口使波阵面偏斜,这会使光束漂移。     

光分插复用网元节点的设计和实验研究

提出了一种用于光传送网（OTN）的光分插复用（OADM）网元（NE）节点的体系结构，采用模块化方法，划分并设计出各功能模块。研制出可以同时支持8个波长动态分插复用的可重构OADM NE节点，提供2个双向全光网接口和网络管理接口。     

SOA注入电流及位置偏移量对TOAD开关窗口的影响

对影响太赫兹光学非对称解复用器(TOAD)开关窗口的半导体光放大器(SOA)的注入电流和在环路中的偏移量这两个因素进行了数值模拟及实验研究，加大注入电流可以增加SOA的增益，使得开关窗口的高度增加；SOA在环路中的偏移量决定了开关窗口的宽度。由于实验中用连续光代替信号脉冲以观察开关窗口，可以看到随着偏移量的增大，开关窗口的主窗口的宽度先增大，当窗口宽度为控制脉冲周期的一半后，开关窗口的主窗口的宽度又变小。     

SOA注入电流及载流子寿命对UNI开关窗口的影响

对影响超快非线性干涉仪(UNI)开关窗口的半导体光放大器(SOA)的注入电流及载流子寿命进行了数值模拟实验研究。由于SOA的增益与其注入电流I成正比,与载流子寿命τc成反比。基于此分析了这两种因素对UNI开关窗口的影响,加大注入电流可以提高SOA的增益,使得UNI开关窗口的高度增加;减小载流子寿命使SOA的恢复速度加快,有利于开关窗口的形成。进行了10Gb／s的UNI全光开关实验,实验中用连续光代替数据脉冲以观察窗口形状,通过改变SOA注入电流进行验证。实验表明,在窗口形状不变的条件下,应选用尽量大的SOA注入电流,可使窗口高度增加,与模拟结构基本吻合。     

认知无线电网络的物理层安全研究及其鲁棒性设计

该文从用户服务质量(QoS)的角度研究了多输入单输出(MISO)认知无线电网络的物理层安全问题。通过在次用户的发送信号中加入适当功率的人为噪声,能够有效地提高网络的物理层安全性能。经过适当的变换,将次用户的安全优化问题转化为一个半定规划,从而可以有效地求得次用户的最优发射方案。另外,针对信道状态信息不确定性的问题,在假设已知信道状态信息误差范围的前提下,采用最差性能最优的方法对系统进行鲁棒性设计,以保证即使在信道状态信息误差最大的情况下,依然可以满足系统的约束条件。最后,通过仿真验证了算法的有效性。     

射频辐射功率控制原理与实现方法研究

分析了基于截获因子模型的有源相控阵雷达辐射功率控制原理,提出了雷达实现低截获的最小功率控制策略.基于运动目标探测性能与隐身性能约束下的目标探测最优化,分析了雷达驻留时间等控制参数对探测性能的影响,给出了控制参数的优化模型,得出了满足隐身要求下相控阵雷达的最优控制.理论分析和仿真验证了功率控制策略的合理性和最优控制参数选择的有效性.     

低燃温红外诱饵剂设计及其燃烧性能研究

以镁/聚四氟乙烯红外诱饵配方为基础配方,用红磷和硫酸锶分别替换基础配方中的氧化剂和可燃剂,设计了几种不同的红外诱饵剂配方,利用差热分析仪、红外测温仪和红外辐射度计等仪器对各配方的性能进行测试研究。设计结果表明,红磷和硫酸锶均可以使反应的起始分解温度和结束温度降低,红磷的降低效果较硫酸锶更为明显。基础配方的最高火焰温度为1013.7℃,最大辐射强度为0.0023 W/sr,红磷的加入可以有效提升配方的辐射强度。随着替换成分质量分数的增加,最高火焰温度逐渐降低。质量分数为20%时,红磷配方的最高火焰温度为427.7℃,最大辐射强度为0.1522 W/sr,安定性下降,燃烧出现不连续现象;硫酸锶配方为818.6℃,辐射强度变化不大,燃烧过程比较稳定。     

65mm级Ce:YSO闪烁晶体研制与闪烁性能研究

采用中频感应提拉法生长了尺寸为65mm×200mm的Ce:YSO闪烁晶体。通过生长不同掺杂浓度的Ce:YSO晶体,并根据相应的测试结果确定了合适的掺杂比例,进一步研究不同工艺参数对晶体发光均匀性的影响。实验结果表明,当铈离子掺杂浓度为0.16%、二氧化硅补偿浓度为0.10%、结晶分数为60%时,晶体发光强度及发光均匀性最佳,调整工艺参数有利于降低晶体发光不均匀性,但降低效果有限。此外,测试了晶体的脉冲高度谱和脉冲形状谱,Ce:YSO晶体的能量分辨率为7.20%@662keV,衰减时间约为52ns,发光余辉时间为156ns。     

ZnO/(Ni)薄膜的制备与发光性能的研究

采用直流磁控溅射法制备了ZnO/(Ni)薄膜.研究了氧分压及Ni掺杂对ZnO薄膜的结构、光致发光特性及薄膜中的几种本征缺陷如氧空位(VO)、锌空位(VZn)、氧位锌(OZn)、锌位氧(ZnO)、间隙氧(Oi)、间隙锌(Zni)等浓度变化的影响.实验结果表明,随着氧分压的增大,466nm处的蓝色发光峰增强,掺Ni后蓝色发光峰也增强.通过分析,推测出蓝色发光峰可能是由ZnO薄膜中的间隙锌(Zni)点缺陷引起的.