剩余啁啾对自相关法测量超短脉冲脉宽的影响

为了研究待测超短脉冲存在剩余啁啾对2次谐波自相关法测量脉宽产生的影响,以2次谐波自相关法测量原理为出发点,采用2次耦合波方程数值模拟计算了中心波长800nm、脉宽100fs的超短激光脉冲存在不同啁啾量时,经过偏硼酸钡(β-BaB2O4,BBO)晶体Ⅰ类非共线相位匹配进行2次谐波自相关测量对测量结果的影响。分析发现,正啁啾使测量值比实际值偏大,负啁啾使测量值偏小;负啁啾比正啁啾对脉宽测量的影响更大,当脉冲的啁啾参量C=20时测量误差为23%,而C=-20时测量误差高达53%;且测量误差随啁啾量的增大而增大。模拟计算了非线性晶体厚度对脉宽测量的影响,结果表明,选取较薄的非线性晶体能够有效控制啁啾量引起的测量误差,使用非线性晶体的厚度L≤0.5Ld可将脉宽测量误差控制在理想的范围。     

应用标记控制分水岭分割算法研究激光诱导玻璃体损伤形貌

为了定量客观地分析玻璃的体损伤形貌,运用基于改进的分水岭分割算法对其微观图像进行了分析处理,得到了损伤的范围和分类,同时结合激光等离子体冲击波与玻璃的相互作用机理对各个处理后图像的物理含义及其应用进行了分析。研究结果表明,图像的梯度图可以反映图像中裂纹的形状及其分布;滤波后的图像灰度可以反映损伤程度;目标区域的标记图可以标记损伤的区域;最终分割图像可以全面反映以上所有信息。根据图像分析结果可以定量计算出各个区域所占总面积的比例,即等离子通道区、熔蚀区、折射率变化区各约占总面积的15%,55%和30%。这说明激光能量先沉积到很小范围的等离子通道区,高温高压等离子体向外扩展形成大范围熔蚀区,随着距离的增大,冲击波压强迅速减小,形成折射率变化区。     

用于超快脉冲中子测量的条纹像机系统

为了测量ICF内爆实验聚变反应的时间过程，建立了计算机MonteCarlo光线追迹程序进行光学辅助设计，研制了主要由BC422塑料闪烁体、消色差透镜组、皮秒条纹像机和制冷增强CCD组成的超快脉冲中子探测系统，其时间响应＜40ps。闪烁体与靶丸的最短距离可达2cm，测量下限中子产额为～108。     

光学系统中杂光分析

光学系统的杂散光极易在系统内形成多个鬼像 ,这不仅严重影响光束质量和传输特性 ,并可能对系统光学元件造成永久性损伤。提出了一种基于光线追迹基础的分析光学系统杂光影响的有效方法 ,建立适合各类光学系统杂散光及鬼像分析的数理模型。编制了专门的杂散光分析软件 ,通过计算机光路模拟 ,对光学系统中的鬼光束进行全面、系统分析 ,可得出系统鬼像及关键元件处的能量密度 ,从而在光学系统设计阶段排除鬼像的潜在危害     

大功率激光光学系统杂散光分析的数据结构

文中主要研究发功率激光光学系统光学表面多次反射而形成的杂散光及其数学模型与计算方法，提出了杂散光分析的二叉树数据结构。利用这种数据结构，作者编制了激光光学系统杂散光分析软件，针对两个实例建立了近轴鬼光束树。实例计算表明，采用该数据结构可以全面描述杂散光状况，并根据设计人员的要求捕捉危害较大的鬼像。     

高功率激光系统中鬼像的非线性移动

采用矩阵光学方法 ,计算了高功率高斯光束通过单个凸透镜、单个凹透镜及 4F系统时低阶非线性鬼像的移动 ,并分析了其移动规律     

强激光三次谐波转换效率与相位扰动的关系

研究了以Ⅰ／Ⅱ类角度失谐设置方式下，高强度激光在KDP晶体中的谐波转换问题。采用了包括三阶非线性、离散及衍射等效应的谐波转换计算模型，详细讨论了在三阶非线性、离散和衍射等效应的情况下，相位扰动与三次谐波转换(THG)效率的关系，绘出了相应的关系曲线。结果表明，相位扰动会使三次谐波转换效率降低，谐波转换效率越高三倍频的调制越小，提高二三次谐波转换效率可以抑制相位扰动对其产生的不利影响。     

锗硅玻璃全光极化的偏振和强度相关性研究

搭建了可以连续控制基频光、倍频光偏振夹角的实验平台,并实现了一系列锗硅玻璃样品的全光极化。极化效果和极化方向由内建电场的大小和方向所决定,研究了两者与极化光束偏振态以及强度之间的关系。所获得的实验结果基本与经典模型及其推论相一致,但同时也发现了两者在定量方面的差异,包括局部变化趋势、角度大小等,这进一步说明了全光极化过程的复杂性。实验发现,当基频光与倍频光平行偏振时,极化过程效果最优;同时,极化过程对极化光束的强度也非常敏感。     

腔镜位置变形镜波前补偿与实验研究

在多程放大系统中,激光一般要经过腔反射镜两次,将变形镜置于腔反射镜位置能够有效提高其校正量.在某些多程放大系统设计过程中,为了降低输出端激光的像差,采用了90°旋转的"U"型反转器和变口径技术,激光两次经过腔反射镜的位置和坐标关系都发生了变化.采用数学的方法对这种情况下腔反射镜位置的面形解存在性进行了证明,并在带有90°旋转"U"型反转器的星光-拍瓦(XG-PW)装置上对腔反射镜位置大口径变形镜的应用进行了实验验证.理论和实验研究结果为后续大型激光装置的自适应光学波前补偿方案设计提供了依据.     

OPCPA系统中压缩器表面失配时啁啾脉冲时间波形的研究

利用光线追迹法和四阶龙格-库塔法分析模拟了啁啾脉冲在OPCPA系统中传输时脉冲变化的情况,讨论了压缩器光栅对表面失配对输出脉冲宽度和时间波形的影响。结果表明,当光栅对表面失配时,光栅旋转方向以及初始啁啾共同作用导致脉冲宽度略大于或小于无初始啁啾脉冲的宽度。总体上,光栅G2顺时针旋转时的脉宽变化比G2逆时针旋转时脉宽变化快。而当脉冲有初始啁啾时,将对脉冲出现的预脉冲、尾脉冲有一定的削弱作用,脉冲前后沿的对称性也发生了变化。