激光相干合成的研究进展

基于相干合成的新型高能激光体系结构是高能激光技术发展的重要方向.报道利用主动相位控制和自组织相干实现多路光纤放大器以及光纤-板条混合放大链路相干合成的最新实验结果.     

碳纤维增强环氧树脂复合材料在切向气流和激光作用下的损伤

实验研究了靶板表面有0.4 Mach(1 Mach=340 m/s)切向空气气流、0.4 Mach切向氮气气流和无气流时,976 nm连续激光对碳纤维增强E-51环氧树脂复合材料的辐照效应,得到了该材料在不同功率密度下的烧蚀规律.实验结果表明:当样品发生剧烈热分解时,随热分解气体流出边界的固体颗粒对入射激光有屏蔽作用;切向气流一方面可以减弱这种屏蔽作用,有利于辐照区的烧蚀,另一方面对样品有冷却作用,不利于烧蚀;相比于氮气流,空气流有助于产物的燃烧,对下游附近区域产生明显的加热作用;切向空气气流的加载会明显提高扩散到样品表面的氧气浓度,导致碳纤维发生氧化烧蚀;三种气流状态下,当入射激光功率密度在100～800W/cm2范围内,随着功率密度的增大,激光能量的利用效率逐渐降低.     

A theoretical model of thulium-doped silica fiber''s ASE in the 1900 nm waveband

A theoretical model in the 1900 nm waveband for amplified spontaneous emission (ASE) of thulium-doped silica fiber is presented. The ASE spectral power as functions of the fiber length and the pump power is investigated by solving the rate and propagation equations. By calculation, when the concentration of thulium in fiber is 2.25×1025 m-3, the fiber core diameter is 2.6 μm, and the pump power is 200 mW at 808 nm, the optimal fiber length is 8.1 m, and the output power of ASE can reach 60 mW in the range o...     

聚氨酯黑漆的红外激光损伤机理研究

为研究有机漆涂层的激光损伤机理,利用红外连续波激光,开展了真空低温环境下聚氨酯黑漆涂层的激光辐照实验,并进行了扫描电子显微镜(SEM)和X射线光电子能谱(XPS)分析,结合宏观现象、微观形貌分析对损伤等级进行了划分.结果表明,红外激光对聚氨酯黑漆的作用以热效应为主,损伤在宏观上表现为涂层色泽下降、颜色变化、烧蚀,微观上...     

多路光纤激光相干偏振合成技术研究

进行了多路光纤激光相干偏振合成理论和实验研究。基于主动锁相技术实现了4路光纤激光的相位锁定和相干偏振合成输出,合成效率达84.9%,验证了偏振合成向多路多模块发展的可行性,并提出了拓展方案。     

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)     

光纤激光相干合成与非相干合成的比较

对多路光纤激光输出光束进行合成是获得高功率、高光束质量的输出的有效方法.为了比较不同合成方案的远场效果,对聚焦发射的相干合成和非相干合成光束远场分布进行数值计算,从控制相位误差、光束抖动和阵列占空比等三方面对这两种方案的远场特性进行比较研究.计算结果表明,与非相干合成相比,相干合成能够在远场获得更高的能量集中度,但会受到光束抖动和阵列占空比的严重影响.和通常考虑的平行发射相比,聚焦发射体制对相干合成时相位误差的要求宽松了很多,相位误差均方根(RMS)为π/3时,半径为5.6 cm的圆桶内汇聚的能量仍大于完全相干合成情形下的90%.     

小功率连续波放电DF/HF化学激光器的功率

将SF6、O2、He3种可调气体预混合,喷入带有8个高压放电极的放电管,解离F离子,沿气流方向以亚音速喷入喉道,H2/D2由喉道上下喷入,光轴在H2/D2喷入下游1mm处。研究了连续波DF/HF激光器的多谱线输出功率与SF6、He和H2/D2的流量关系,以及混合气体中加入O2对激光器性能的影响。实现了HF最大输出功率12W,DF最大输出功率11W,连续可调,功率稳定,持续时间20min。     

硅光电池的激光损伤机制

研究了激光对硅光电池的损伤，实验表明，损伤前后的饱和开路电压相等，损伤程度取决于损伤面积，损伤后伏安曲线变得平直，说明文献［１］提出的锑化钢光伏型探测器激光损伤的并联电阻模型有普遍意义。实验还发现激光损伤将导致反向击穿电压降低。