激光光热控制触点开关式微驱动机构及实验研究

提出了一种新型的激光光热控制触点开关式微驱动机构;对于驱动性能受到形状参数的影响进行了理论分析;采用KrF准分子激光器制备了两种不同长度的微驱动机构;自行搭建的激光光热控制实验系统,采用655nm红色激光作为驱动源,利用该实验系统进行了比较驱动实验,实验结果表明:触点偏转量随着驱动器臂长的增大而增大,同时对于相同长度的微驱动机构,触点偏转量随着驱动激光功率的增大而增大.该新型微驱动机构结构简单,制备快捷,可以采用激光对其实现远距离、非接触控制,集成度高.     

基于电光开关的高功率准分子激光MOPA系统ASE抑制

高功率准分子激光系统中的放大自发辐射(ASE)会引起主脉冲信号对比度下降,从而导致放大过程中激光脉冲信号对比度下降以及波形展宽和畸变,影响精密物理实验的开展。基于电光开关产生短脉冲的原理,对紫外波段电光开关进行了研究,建立了一种抑制准分子激光放大链ASE的方法。在对主振荡功率放大(MOPA)系统第一级预放大器的削波实验中,单电光开关和双电光开关消光比分别达到了103和104量级,削波后的激光脉冲信号对比度由原来的几十倍分别提高到105和106量级。在单路MOPA系统放大实验中,采用级联双电光开关进行了系统的ASE控制,并最终在靶面获得了良好的窄脉宽放大激光脉冲,为高功率准分子激光系统中波形放大问题提供了一个有效的解决方案。     

基于无线网络的智能开关控制系统

现有的智能家居中的阀门或者开关一般用的是手动遥控,虽然可以远程操控,但是依旧摆脱不了对多种开关繁琐的操作。为了克服以上缺点,在无线网络环境下开发了一个根据家中人数情况自动运行的智能开关控制系统。系统硬件由主控板、发射板、接收板、驱动板、人体检测装置、无线收发装置和开关器件驱动装置等组成。在主控板的单片机中烧录控制程序系统就可以投入运行。该系统利用抗干扰激光技术自动统计进出大门的人数,实现根据人数情况自动开合开关的功能,在测试实验中连续运行30个小时后,运行稳定,误码率低。该系统解决了智能家居的开关智能控制问题,具有安全、高效的优点。     

全固体1.3μm增益开关激光器的研究

增益开关和Q开关是获得脉冲激光运转的常用方法,对于在非线性光学研究、光通讯第二窗口装置检测、光纤传感等方面有着广泛应用前景的1.3μm波段全固体激光的脉冲产生,提出了使用增益开关的方法。首先在理论上使用速率方程对增益开关的运转进行分析,并就腔长对脉冲参数的影响进行了数值模拟。接着在实验上采用高频调制激光二极管供电电源的方法,使Nd:YVO4激光器工作在增益开关状态,即通过逐渐减小工作电源泵浦电流的脉冲宽度,使激光仅输出弛豫振荡的第一个脉冲,最后在泵浦电流脉冲宽度为5μs时,获得了平均功率80mW,光脉冲宽度200ns,频率200kHz,峰值功率2W,单脉冲能量0.4μJ的1.342μm激光的增益开关运转。     

高效率紧凑紫外355nm激光器

报道一种激光二极管(LD)端面抽运的Nd:YAG激光晶体腔外三倍频355 nm紫外激光器,实验中采用声光调Q技术,选用结构紧凑的平平腔结构,在腔外对1 064 nm基波采用了Ⅰ类相位匹配Li3B3O5(LBO)晶体二倍频、Ⅱ类相位匹配LBO晶体实现了三倍频,获得了较好的光束质量的准连续355 nm紫外激光输出,在激光二极管泵浦功率为28 W时,声光Q开关调制频率为10 kHz时,获得了8.1 W的红外1 064 nm红外激光,紫外单脉冲能量165μJ,脉宽6 ns,峰值功率27.5 kW,808 nm到355 nm的光-光转换率为5.89%,整个系统长度控制在150 mm以内,该激光器结构紧凑,适合产品化。     

波形控制功率负反馈YAG激光焊接机的设计

为了提高激光焊接机激光输出的能量稳定度,采用了在输出端加激光功率检测装置并将其实时信号反馈到控制端,形成一个闭环控制系统的控制方法,进一步提出了在激光功率负反馈信号中加入相位补偿信号以达到提高激光能量控制精度的目的.同时,在激光焊接机软件设计上加入了激光能量波形控制功能,以拓宽激光焊接加工的应用领域.与传统的激光电流负反馈的能量波动为8%以上相比,采用功率负反馈可使激光能量波动控制在3%以内.实验结果表明,选择激光功率波形,可以改善焊接质量.     

激光触发光导开关产生超短电磁脉冲的实验研究

本文介绍了用光导开关和微带线结构产生电脉冲的实验装置，研究了激光能量和偏置电压对光导开关输出超短电脉冲的影响和三种尺寸光导开关的特性，测得了一种低掺杂Ｃｒ：ＧａＡｓ材料的载流子寿命约为１．８ｎｓ，显示了这种装置用作高速光探测器的可能性。     

高功率激光实时检测与控制系统的研究

为了提高激光功率的稳定性和控制精度,设计了一种新颖的高功率激光实时检测与控制装置。该系统由光功率采样单元和反馈控制单元两部分组成。采样单元利用尾镜的微量透射光进行激光采样,经衰减后再由探测器进行接收并对其加以处理;然后将处理信号送到反馈控制单元去自动调节放电电流,以保证输出激光功率的稳定。实验表明,该系统能够实时监控激光的输出功率,有效提高激光功率的控制精度和稳定性。在4kW轴快流CO2激光器上的实际运行结果表明,该系统可使得激光功率稳定度达到±0.1%水平。     

准分子激光器中磁开关的实验研究

根据准分子激光放电要求，分析了准分子激光器中磁脉冲压缩开关的工作过程，并给出了研制的高效率的磁开关的实验结果。     

激光二极管端泵浦Nd:GdVO4连续激光器

实验研究了激光二极管端面泵浦Nd:GdVO4激光器,采用平-平腔结构,实现了1064 nm连续激光输出.在注入泵浦功率为16.36 W时,最大连续激光输出达9.86 W,光-光转换效率为60.02%;在腔内插入Q开关,重复频率为50 kHz,注入泵浦功率为7.77 W务件下,得到3.24 W的激光脉冲输出,脉冲宽度为19 ns,M2=2.4.     

红外源强度对激光干扰效应的影响

分析了红外目标源辐射强度随距离和时间的变化。在不同红外源强度的 条件下，进行了红外源强度对红外系统输出信号的响应定标。同时，在激光辐照功率67W和辐照时间460ms条件下，用1.06μm连续ND：AYG激光对不同红外源强度下红外系统输出信号的干扰效果进行了对比实验。结果表明：激光对红外系统的干扰效果与红外目标源的强度成正比。当红外源强度在红外系统工作的线性范围时，激光对红外系统的干扰效果最明显。     

激光触发光导开关产生超短电磁脉冲的实验研究

本文介绍了用光导开关和微带线结构产生电脉冲的实验装置,研究了激光能量和偏置电压对光导开关输出超短电脉冲的影响和三种尺寸光导开关的特性,测得了一种低掺杂Cr:GaAs材料的载流子寿命约为1.8ns,显示了这种装置用作高速光探测器的可能性。     

磁脉冲开关在准分子激光器中的应用

本文介绍了用于准分子激光器中的磁脉冲压缩开关的原理和结构，分析了磁脉冲压缩开关在激光器激励电路中的工作过程，并且给出了实验结果。实验表明，磁脉冲压缩开关有效地压缩电流脉冲宽度，对激励电路中的闸流管起到保护作用。     

开关磁阻电机故障诊断系统研究

本文以TMS320F2812为控制器,以四相8/6型开关磁阻电机(SRM)为控制对象,设计了一种性能优良的具有故障诊断功能的开关磁阻电机调速系统。本文介绍了开关磁阻电机调速系统的工作原理,包括功率变换器,电流检测,位置检测,速度检测等硬件电路,并重点分析了系统的故障运行情况。最后给出了实验波形,说明开关磁阻电机具有良好的容错性能。     

脉冲磁压缩开关的实验研究

介绍准分子激光器中的脉冲磁压缩开关的设计，并研制出ＫＷ级小型磁开关，取得与理论计算较吻合的实验结果。     

基于电光开关的增益控制法准分子激光ASE抑制技术研究

在高功率准分子激光系统中,由于介质的高增益和非存储特性,自发辐射放大(ASE)成为影响系统输出对比度的关键因素。在角多路主振荡功率放大器(MOPA)激光放大链中,为抑制ASE,采用了电光开关和增益控制相结合的方式,在第一放大级后置入了电光削波开关,并利用检偏器另一偏振分量作为控制光束,对下一放大级进行增益控制。构建了光路,进行了原理性实验研究,并在第二预放大级中获得了40300…1的信号对比度。采用该方法的优点是在主光路中引起的能量损耗小,且降低了对破坏阈值的要求。电光开关和增益控制相结合共同实现了前两级预放大器的ASE抑制。     

红外系统对入射激光的回射特性研究

介绍了红外系统的光学特性,从理论和实验上验证了激光辐照典型红外系统产生的回射激光。通过实验测 量了红外系统内光学元件产生回射激光的效率、光斑尺寸,分析了对回射激光光斑的识别。研究结果对充分利用回射激 光,开展激光对红外系统的主动跟踪、识别闭环具有一定的实际意义。     

基于等离子体镜的太赫兹单脉冲选择方法

研究了一种用于中国工程物理研究院太赫兹自由电子激光装置(CTFEL)输出的太赫兹的单脉冲选择方法,以满足一些对太赫兹脉冲的时间分辨率和峰值强度提出较高要求同时要保证较低平均功率的实验的需要。利用自诱导等离子体开关技术,太赫兹能够被短脉冲激光打靶产生的等离子体镜反射,从而使等离子体镜可以作为门控开关,选出单个太赫兹微脉冲。通过理论分析计算出等离子体临界密度和激光功率密度阈值,采用辐射流体模拟软件对激光打靶过程进行数值模拟。模拟结果表明,激光激发出的等离子体密度远大于临界密度。由此证明了实验的可行性,进而给出实验所需装置的参数指标以及实验光路设计。     

大功率XeCl准分子激光器放电开关的实验研究

本文报道了一台输出功率大于100W、重复频率达300Hz的XeCl准分子激光器的放电开关系统进行实验结果，比较了激励电路放电开关系统中带磁开关和无磁开关两种情况下闸流管的动态放电参数，证明了带磁开关的开关系统有利于激光器高重复频率工作和大功率输出。     

毫秒有机聚合物薄膜全光开关

用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和偶氮染料DRl以一定的比例混合，制成各向同性均匀薄膜样品。用经斩波器调制的线偏振氩离子激光(514nm，CW)作用样品产生光致双折射。作为探测光的线偏振氦氖激光(633nm，CW)经过样品，在与其原来偏振方向垂直的检偏器后的透射光强强度受控制光的调制作用，实现了光控光的全光开关效应。通过改变控制光的光功率及薄膜样品的温度。对样品的开关响应速度和开关调制深度进行了研究。在一定的实验条件下，用毫瓦量级的控制光功率实现了几个毫秒的开关响应速度和60％以上的开关调制深度。