收敛耦合波法(增强传输矩阵法)用于计算色分离光栅特性

从麦克斯韦方程出发,利用耦合波理论和增强传输矩阵的方法,计算了ICF系统使用的色分离光栅(CSG)的衍射特性.得到了比标量理论设计计算更为精确的结果.计算结果表明,色分离光栅的周期越小,三倍频光的零级衍射效率越低.     

薄膜太阳电池二元光栅结构

提出了采用二元光栅结构提高太阳能薄膜衍射效率的技术方法。利用对透射率函数的傅里叶变换计算出垂直入射时二元光栅的衍射光场分布。研究了不同阶次二元光栅在可见和近红外波段的衍射零级光强和总衍射效率随波长变化的规律。以硅基太阳能薄膜为例,分别计算了普通相位光栅和二阶、三阶二元光栅随波长零级光强的变化规律和衍射效率。结果表明,与普通相位光栅结构相比,二元光栅结构能够在较宽波段提高光衍射效率。     

用于谐波分离的三角形槽亚波长光栅误差分析

干净有效地实现3种谐波的分离,避免剩余无用的基频光和二倍频光对物理实验的影响,是目前高功率固体激光驱动器一直面临的难点,采用亚波长光栅进行谐波分离是一种全新的方法.基于能够实现高功率固体激光驱动器中3种谐波分离的三角形槽亚波长光栅设计参数,利用基于矢量衍射理论开发的商用软件Gsolver,分析光栅周期、入射角、占空比、...     

80 mm×80 mm衍射光栅零级衍射效率实验研究

研制了一种用于激光惯性约束聚变研究的衍射光栅。光栅的制作采用离子束刻蚀方法,光栅尺寸为80 mm×80 mm,工作周期为90μm,对1.053、0.527、0.351μm 3种波长的激光束进行谐波分离。利用YLF激光器系统对衍射光栅的性能参数进行测试,结果表明,衍射光栅对波长为0.351μm的三倍频激光束零级衍射效率为79.7%。     

高效宽带二倍频激光原理及实现方法

利用两块Ⅰ类KDP倍频晶体级联的方式,研究了时间相位调制宽带激光的二倍频特性.实验获得了二倍频转换效率与入射基频光功率密度的关系,在基频光功率密度为1.6 GW/cm2时,最大二倍频转换效率达70％,接近理论模拟的结果.实验结果表明,在高功率密度和低功率密度基频光条件下,倍频光光谱宽度约为入射基频光带宽的一半,与理论计...     

用于惯性约束聚变驱动器的色分离光栅-光束采样光栅集成元件的制作

针对惯性约束聚变(ICF)驱动系统特别是其终端光学系统对元件数和元件厚度的限制要求,利用衍射光学元件(DOE)易于集成的优点,提出一种在石英基片的两面分别曝光制作色分离光栅(CSG)和光束采样光栅(BSG)的新方法,仅需一个石英片即可同时实现谐波分离和光束采样的功能.分别采用光学制版和电子束直写的方法制作了色分离光栅和光束采样光栅的掩模,并利用离子束刻蚀的方法加工了色分离光栅-光束采样光栅集成元件.结果表明,此集成元件的三倍频光能量利用率、色分离度以及采样效率等参数均与三倍频光通过色分离光栅、光束采样光栅分离元件时得到的结果相吻合,达到了惯性约束聚变激光驱动器终端光学系统的基本技术指标要求.     

超高强度飞秒脉冲的三次谐波转换

针对超高强度飞秒激光,对利用单块BBO晶体产生三倍频(THG)的过程进行了分析,比较了单块晶体中三阶非线性效应以及级联二阶非线性效应对三倍频转换效率的作用,讨论了入射基频光光强、晶体厚度、自相位调制(SPM)、交叉相位调制(XPM)、群速度失配、失谐角、方位角等因素对三倍频光转换效率、时间波形及光谱分布的影响,在此基础上,提出了提高三倍频转换效率的方法.研究结果表明:入射基频光强一定时,三倍频光的峰值光强、脉冲宽度(FWHM)随晶体厚度变化不明显.通过优化基频光入射角度,可提高单块BBO晶体三倍频光转换效率及峰值光强,并减小三倍频光脉冲宽度.此外,方位角的优化也可在一定程度上提高三倍频转换效率.     

倍频注入法实现倍频稳定输出的模拟研究

在对描述Ⅰ类相位匹配倍频过程的耦合波进行分析的基础上,发现不同初始条件下倍频过程中基频光和倍频光强度变化情况不相同。当注入倍频光能量不为零,且初始相位满足一定条件时,能量会在基频光和倍频光中循环交换。利用倍频过程中的这个循环过程,提出在倍频过程中注入倍频种子光(简称倍频注入)以实现稳定的倍频能量输出,并用数值模拟计算结果证明了倍频注入方法的有效性。进一步的数值模拟研究结果表明:倍频注入方法中可以通过改变注入的倍频种子光强和倍频种子光与基频光之间的相对相位来调节实现稳定倍频输出所需的倍频晶体长度。     

脉冲形状对三次谐波转换的影响分析

本文研究了基频光脉冲波形对三倍频转换效率的影响,对高斯脉冲和平顶脉冲的不同谐波转换特点作了详细分析,研究结果表明,当基频光脉冲形状偏离理想的平顶分布时,适当地降低二倍频转换效率,可提高三倍频转换效率。当基频光为高斯脉冲时,在3GW/cm2的输入条件下最佳的二倍频转换效率为56.8％,低于理论预计的66.7％。进一步的,计算了不同功率密度下,最佳二倍频转换效率与超高斯脉冲阶数的关系。     

采用角谱色散补偿法的宽带三倍频方案分析

针对线性啁啾的宽频带激光,分析了采用角谱色散(ASD)方法实现Ⅰ/Ⅱ类角度失谐的KDP晶体三倍频方案,讨论了光栅角色散、入射基频光的光强、带宽以及晶体厚度对三倍频转换效率、脉冲波形和光谱分布的影响,并对采用角谱色散补偿法的宽带三倍频方案参数进行了优化.研究结果表明,采用ASD方法,不仅能有效地提高带宽较宽条件下三倍频光的转换效率,而且还可以使三倍频光脉宽和带宽明显变宽、脉冲波形和光谱分布变光滑.经方案优化后,当入射基频光带宽11.2nm、光强2-6GW/cm2时的三倍频光转换效率可达到60%左右,比不采用ASD时的三倍频光转换效率提高了40%左右.     

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     

存储于同一空间点的两幅光折变相位栅交扰问题的研究

给出了利用角度复用技术同时存储两幅光栅于光折变记录介质同一空间点上的稳态空间电荷场解析表达式。发现第一幅光栅的基频分量中含有第二幅光栅的二阶分量的交扰 ,而其二阶分量中却含有第二幅光栅的基频分量的交扰。发现空间电荷场基频分量、二阶分量随归一化的光栅波矢 (k/k0 )变化的最大值偏离了单幅存储时的最大值 ,以及第二幅光栅的自身变化对第一幅光栅的二阶分量的交扰影响远大于其对第一幅光栅的基频分量的交扰影响。同时还发现了调制度m只影响空间电荷场的振幅 ,并不影响空间电荷场随k/k0 变化的极值点位置。     

Millimeter wave beams diffracted from reflecting gratings

According to the angular-spectrum method, a radiation beam of an antenna horn in the Fresnal region is decomposed into the plane waves with the fast Fourier transform algorithm and the waves diffracted from a reflection grating are superposed as a diffracted beam. Compared with the reflected beam from the same size mirror, the radiation half width of the diffracted beam from a grating is narrower and its lateral shape is shift. These performances have been experimentally verified at Ka-band by: (1). The relative diffraction efficiencies in the first order with two triangular gratings which is put along propagating direction of a beam produced by a conical lens-horn. (2). H-plane lateral width with power—3dB lapsed of the focus beam from a grating and a mirror in a grating spectrometer for millimeter waves (25–100 GHz).     

Device performances of third order micro-cavity green top-emitting organic light emitting diodes

Results on the device performances of 3rd order micro-cavity effects in green top emitting organic light emitting diodes (TEOLEDs) with optical spacer layer are reported. The performances of fabricated 3rd order micro-cavity green devices using fac-tris(2-phenylpyridine)iridium [Ir(ppy)₃] green phosphorescent emitter and magnesium silver alloy semi-transparent cathode are systematically compared with the 2nd order cavity device. The optical and electrical simulation results of the 3rd order cavity device with emissive layer (EML) located near the semi-transparent cathode shows a current efficiency (CE) of 71.0 cd/A (70% value of the 2nd order device) and more serious color coordinates shift as compared to the 2nd order cavity device. With the center EML positioned 3rd order cavity device similar color variation behavior is observed but the CE value is 73.8 cd/A (73% value of the 2nd order device). The fabricated 3rd order TEOLEDs exhibit about 65–75% CE values of the 2nd order device as the simulation. Additionally, the viewing angle characteristics are significantly improved in the 3rd order center EML TEOLEDs as the simulation. The performances of fabricated TEOLEDs with 3rd order micro-cavity conditions are in quite good agreement with the optical and electrical simulation results.     

一种带有寄生通带抑制结构的滤波器设计

设计了一种平行耦合微带带通滤波器,对主通带的2次、3次谐波,使用半波长开路谐振器,引入传输零点,从而对该滤波器主通带2次、3次谐波处的寄生通带产生抑制作用。该方法能够在结构不做较大改变的情况下,分别对滤波器的3次谐波、2次谐波处寄生通带增加20 dB和10 dB以上的抑制效果,同时不改变滤波器的通带性能。     

一种新型提高射频功率放大器PAE的电路技术

提出了一种新型提高射频功率放大器功率附加效率(PAE)的电路技术,该方法通过滤除二次谐波分量、反射叠加三次谐波分量以提高电路PAE,分析了相位匹配的机制及其影响因素.基于该技术设计了一款功率放大器,仿真结果表明:工作频率为918 MHz时,该功放的P1dB达到了30.05 dBm,功率附加效率达到了58.75%,较普通...     

用于ICF驱动器的分频光栅的入射角误差分析

利用标量衍射理论推导了分频光栅的衍射效率公式 ,并在此基础上分析了它的衍射特性及入射角误差对衍射效率的影响 ,为分频光栅的制作和实际应用提供了相应的理论指导     

Diode grids for electronic beam steering and frequency multiplication

Loading a grid with diodes offers the possibility of two-dimensional control of millimeter waves that is analogous to holography and nonlinear optics. These grids are attractive because they are suitable for monolithic integration with gallium-arsenide Schottky diodes and for high-power operation. Here we present grid designs for electronic beam-steering and harmonic generation. The beam-steering grid is a programmable reflector, where the diode bias controls the phase shift of the reflection. The variation of the phase across the grating sets the direction of the reflected beam. The reflection loss in computer simulations is 3dB at 90GHz. The harmonic-generating grid acts as a nonlinear reactive surface, where the nonlinear capacitance of the diodes produces the harmonic frequencies. Quasioptical filters select the desired harmonic. Computer simulations predict that a 65GHz-to-130GHz doubler would have an output power of 0.56W/cm² and a conversion efficiency of 35%.     

X射线分光晶体高阶衍射效率标定方法

包含高阶衍射的X射线分光晶体积分衍射效率是X射线光谱准确辨识、X射线分光晶体性能研究、X射线光谱定量测量和高分辨X射线单能成像的基础。基于X射线衍射仪,选择适当厚度的镍滤片和控制X射线管电压,极大地抑制Cu K及韧致辐射,将X射线管光源Cu K单能化。以常用的X射线分光晶体季戊四醇[PET（002）]为样品,对X射线分光晶体的高阶积分衍射效率进行标定其结果表明,在 Cu K能点,PET（002）晶体的积分衍射效率,二阶为一阶的14.36%,三阶为一阶的4.07%;Cu K1最大峰值比,二阶衍射为一阶的7.7%,三阶衍射为一阶的1.3%。基于X射线衍射仪的X射线分光晶体高阶衍射效率实验标定具有快速高效、方便灵活的特点。