回旋脉塞泵自由电子激光器

本文提出一种新的自由电子激光器方案,由内外两束电子构成,内电子束作直线运动,外电子束产生回旋脉塞不稳定性,其辐射的回旋波反射后充当泵波,与作为激光工作物质的内电子束相互作用,产生相干散射。这种新方案的优点是:在相同的电子束能量下,可以获得比常规自由电子激光短的波长。这是因为外束实际上是一种大轨道回旋管,适合工作于高次谐波 此外,它结构紧凑,产生泵波的外束可与内束共用一个高压电源和真空系统,甚至可由同一电子枪产生,不增加设备种类。 本文给出了回旋脉塞泵自由电子激光的动力学理论,求得了线性增益,并提出了两种回旋脉塞泵方案。     

FEM放大器非线性特性研究

以圆柱波导、平板摇摆器为模型,导出了自洽的注波互作用三维非线性方程组。并考虑了电子初始速度零散的影响,在此基础上编制了相应的计算软件。通过数值分析的方法研究了自由电子激光器(FEM)的饱和效率、频带宽度等高频特性和摇摆器锥化设计对延缓饱和、提高效率的作用。     

同轴波导FEL放大器的非线性分析

以同轴波导、同轴混合磁铁摇摆器为模型,导出了自洽的注波三维非线性方程组,在考虑了电子初始速度零散效应、空间电荷波效应的影响及电子注在互作用区入口处的绝热压缩过程的基础上,编制了相应的计算软件。同时,通过数值分析的方法研究了自由电子激光器的饱和效率、频带宽度等高频特性和变参数摇摆器结构对延缓饱和、提高效率的作用。     

坡度摇摆器自由电子激光中电子运动的稳定性分析

提高自由电子激光器效率和功率的方法之一,是采用坡度摇摆器来延缓束波互作用进入饱和。本文通过计算柯尔莫哥洛夫熵(Kolmogorov entropy,简称K熵)来研究坡度摇摆器自由电子激光器中电子运动的稳定性,结果表明:无坡度时平衡态电子的柯尔莫哥洛夫熵值在零附近振荡,有坡度时K熵值趋于负值,稳定性变好;当激光从电子获得能量并呈指数增长时,引起K熵值涨落,不宜采用正坡度而应采用负坡度方能改善电子运动的稳定性。       

铁环型周期磁场摇摆器的实验研究

设计了一种铁环型周期磁场摇摆器。对此摇摆器的磁场做了细致测试。结果表明，实验与理论设计很好相符。当螺旋线管电流为１３３Ａ时，摇摆器可产生０．０５５Ｔ的远轴径向磁场强度。该磁场强度能满足低能束自由电子激光的要求。本实验可作为其它摇摆器设计的参考。     

改型Wiggler自由电子激光谐波产生的非线性理论

建立了改型Ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光的非线性理论。导出了自洽非线性方程组。用计算机模拟了在改型Ｗｉｇｇｌｅｒ磁场中，电子与光场互作用从线性调制到非线性饱和的演化过程，得到了电子的相空间群聚图、高次谐波的增益、抽取效率和电子束的分布函数。同时还研究了电子束的能散度对高次谐波的增益和效率的影响等。模拟结果证实，改型Ｗｉｇｇｌｅｒ自由电子激光是实现短波长相干光辐射的重要途径之一。     

吉瓦级紧凑型L波段同轴返波振荡器的粒子模拟研究

设计了吉瓦级紧凑型L波段同轴相对论返波振荡器,通过粒子模拟研究了器件内束-波作用的物理过程．模拟结果表明,在电子束能量700keV,电子束流10kA,导引磁场为0.9T时,返波振荡器可以在频率1.60GHz处获得较大的微波输出,饱和后输出微波的平均功率达2.2GW,效率约为30％,器件电磁结构尺寸仅为100mm×520mm．     

同轴波导自由电子激光放大器的粒子模拟

采用PIC模拟方法对同轴混合铁磁摇摆器自由电子激光器进行了研究,分析了等离子体填充对其性能的影响。粒子模拟结果表明,这种同轴摇摆器结构FEL在工作电压较低(205 kV)的情况下仍可以得到较好的放大输出,效率达到27.3%,饱和功率达到兆瓦级;等离子体填充对器件的性能有一定的影响,改善了束流传输特性。     

调相多周期平均法测量振动——GDZ—2型中低频激光测振仪原理概述

GDZ—2型激光测振仪应用氦—氖激光波长作为长度基准,通过干涉仪及电子技术,测量标准振动台振幅。由振幅及频率进而计算出振动台的速度和加速度,配合专用计算机,可标定位移,速度及加速度传感器。为达到指标要求,需将干涉条纹细分。本仪器采用调相多周期平均法,在测振仪参考(钅井)上附加三角波振动,使仪器所测的振幅灵敏度达到0.003μ。本文讨论了调相多周期平均法原理,三角波频率,幅度,多周期数等参数选定原则以及存在的理论误差。     

8 mm带状注扩展互作用振荡器研究

研究了采用带状电子束的周期加载矩形扩展互作用振荡器,分析该结构的优点、色散特性和耦合阻抗,并利用模拟软件进行了冷腔分析。设计出了工作波长为8 mm的腔体结构,分析了工作模式为TM31模的场分布。按照冷腔设计结果进行了PIC粒子模拟,电压为19 kV、电流为3 A的带状电子束在纵向磁场为0.3 T的约束下与腔体中的TM31模电磁波互作用。模拟结果表明,电磁波的输出波频率为37.9 GHz,功率为3.5 kW,验证了在该结构中带状注与高次模互作用的设计思想。     

激光预辐照提高ZrO_2薄膜损伤阈值的研究

为了探究激光预辐照的工艺参数对提高光学薄膜抗激光损伤性能的影响,在1064nm的Nd∶YAG激光器组成的薄膜阈值测试平台上,对电子束热蒸发镀制的ZrO2单层薄膜进行了小光斑扫描的激光预处理.研究了不同能量阶单次扫描、单一能量阶多次扫描及不同能量阶多次扫描的激光预辐照对薄膜损伤阈值的提高效果.结果表明：不同能量阶单次扫描中,提高阈值效果最好的是采用原始样片损伤阈值的39%的能量扫描,可提高阈值13%;采用39%的阈值能量阶进行了多次预辐照实验,扫描3次效果最好,阈值提高了56%;在能量递增的多次预辐照实验中,递增能量多次预辐照与单一能量阶多次预辐照的预处理效果相似.     

Er~（3＋）/Yb~（3＋）共掺氟磷酸钙纳米微晶玻璃的高效近红外发光性质研究（英文）

本文制备了Er3＋/Yb3＋共掺的透明氟磷酸钙纳米微晶玻璃,并对其近红外发光性质进行了研究。样品经过热处理后,经X射线衍射和透射电镜测试发现：玻璃基质中均匀地析出了20 nm左右的Ca5（PO4）3F晶体,并且稀土离子进入到了析出的纳米晶相中.同热处理之前的样品相比,在808 nm和980 nm激光的激发下,Er3＋/Yb3＋共掺的微晶玻璃在1.54μm处产生很强的近红外发光,其半高宽高达75 nm.另外,我们对微晶玻璃的近红外发光与Er3＋和Yb3＋浓度的关系进行了研究.由于其具有高效的近红外发光,表明Er3＋/Yb3＋共掺的氟磷酸钙纳米微晶玻璃是一种潜在的激光和光放大材料.     

链状结构金属钴单质亚微米粒子的制备及磁性能研究

以氯化钴,水合肼为起始原料,乙二醇为溶剂,采用溶剂热法制得链状结构的金属钴亚微米粒子。通过X射线粉末衍射（XRD）,透射电子显微镜（TEM）,扫描电子显微镜（SEM）等对制样品组成、形貌和结构进行了表征。结果表明,制得的样品为六角堆积（hcp）结构的钴单质,所得的粒子呈链状聚集状态,长度10um～15gm,构成长链的次级结构为球形,尺寸在400nm-800nm。采用振动样品磁强计（VSM）测试了样品的静磁性能,饱和磁化强度（MD、剩磁（Mr）和矫顽力（Hc）分别为163．76emu／g,12．88emu／g和104．20Oe。同时简要探讨了链状结构的钴亚微米粒子形成机理,初步认为链状结构的形成过程是一个络合-还原-成核-组装的过程。     

2.4GHz线性功率放大器的分析与设计

该文介绍了基于SMIC 0.18μm CMOS工艺工作于2.4GHz功率放大器的设计方法,并给出了仿真结果.电路采用两级放大的结构,驱动级采用自偏置Cascode结构,为了保证驱动级有足够的线性度,偏置电压采用了自适应结构,使偏置电压随着输入功率的不同而变化,保证了放大器的线性度并提高了功率附加效率,功率级采用共源结构...     

紫外微波协同增益的波荡器（泵浦）机理研究及紫微光微波炉设计原理

大跨度波段分离的微波与紫外线的协同作用中,波长相差106倍的电磁波混频、变频和固频,产生了辐射增益,利用波荡器与自由电子激光的作用模型,根据电磁场中电磁能量的传导理论,推导了紫外微波协同效应的增益机制;根据理论计算值将紫微光微波炉的设计确定,对253.7 nm（4.8 eV）和12.24 cm（2 450 MHz）波长的两个波段进行计算与模拟,实验验证证明,在10 cm尺度的微波谐振腔中获得10倍以上的紫外线能量增益,解决了紫微光微波炉设计的关键指标问题,奠定了波荡器小型化器件功效的理论基础.     

Nd^3＋：GdYCa4O（BO3）3晶体的生长与脉冲激光特性

采用提拉法生长出了尺寸为Φ20 mm×40 mm的Nd^3＋掺杂GdYCa4O（BO3）3的激光晶体。用氙灯为泵浦源,对Nd^3＋：GdYCa4O（BO3）3晶体的脉冲激光特性进行了研究。氙灯泵浦Nd^3＋：GdYCa4O（BO3）3晶体在1.06μm波段获得了1.73m J的输出,总效率为ηo=0.012%,最低能量阈值为5.03J,并对结果进行了讨论。