超音速化学氧碘激光器小信号增益二维分布的实验研究

利用小型连续波化学氧碘激光器作探测光源，测量了几千瓦级的超音速连续波化学氧碘激光器小信号增益的二维分布。并对结果作了讨论     

以化学法产生碘分子为碘源的数千瓦级氧碘化学激光器

实验研究了用化学法产生碘分子作为碘源的氧碘化学激光器.该氧碘化学激光器采用列管单重态氧发生器,超音速氧碘混合喷管设计马赫数为2.5,增益区长度为26.5 cm.在氯气流量为353 mmol/s时,输出功率为7.8kW,相应的化学效率为24.5%.     

连续波超音速氧碘激光器小信号增益数值模拟研究

氧碘激光器是目前波长最短的化学激光器,受到了人们的普遍关注,近年来发展迅速.氧碘激光器的研究涉及气动力学、化学反应动力学和高能激光物理等众多学科.作者曾采用预混模型,对氧碘激光器的光腔流场和小信号增益进行了数值模拟,研究了不同化学配比条件对光腔流场和小信号增益的影响.本文在此研究基础上,根据氧碘激光器的实际混合过程,建立二维数值模拟模型,对氧碘激光器的光腔流场和小信号增益进行了计算,比较了两种混合模型对计算结果的影响,研究了不同化学配比条件对计算结果的影响.(PC2)     

高重复率脉冲频移化学氧碘激光器的进展

总结了高重复率脉冲频移化学氧碘激光器的几个研究领域中的进展，描述了用新颖的固体脉冲磁场系统在10KHZ脉冲重复率上进行的化学氧碘激光器增益开关实验，还描述了用脉冲光解碘激光器作为化学氧碘激光器替代物，在氢中进行的拉曼光频换实验。     

稳腔超声速氧碘激光器的增益饱和及辐射能量转换效率

实验研究了稳腔超声速氧碘激光器的光学增益饱和。测得的饱和强度１５ｋＷ／ｃｍ＾２接近均匀增益饱和线的计算值和碘原子超薄结构态混合的终极速度计算值。计算和实验表明，能量从氧向碘的传递及超薄亚能级Ｉ的混合限制了反射镜沿气气流方向有终极长度的超声速氧碘激光器中蓄积能量向辐射的转换。     

电引发脉冲氧碘化学激光器的增益

本文对脉冲氧碘化学激光器的增益性能进行了理论估算。碘原子由CH_3I电离产生。研究了各种压力条件下成份比和CH_3I离解度对增益系数的影响。     

超音速化学氧碘激光器能量提取对流场影响的数值研究

超音速化学氧碘激光器(SCOIL)是一个集气体流动过程、化学反应过程和光学过程相互耦合的复杂系统。在激光能量提取过程中,光能的输出会导致流动增益介质各组分浓度及气动特性的改变。利用计算流体力学软件耦合傍轴波动方程求解程序,实现了三维Navier-Stokes流场控制方程与波动光学方程的全三维耦合计算,研究了出光过程中超音速流场及化学反应过程的变化。结果表明,此计算方法有效解析了能量提取过程对激光器流场、化学场诸参量的动态影响,光能提取过程促使气流中的单重态氧不断地提供抽运能量而被更快地消耗;在不同的提取效率下,腔内温度在光能提取前后的变化情况不同。     

超音速化学氧碘激光器的流场与光场耦合仿真

利用计算流体软件耦合了几何光学模型,并编译了相应的执行程序,数值模拟了超音速化学氧碘激光器(SCOIL)光场从初始建立到稳定过程中流场及光场的衍变情况,解析了功率提取过程对化学流场的动态影响,并将计算结果与实验测量数据进行了对比验证.初步实现了化学氧碘激光器内流场、化学场以及光场的实时耦合仿真,为化学激光器的光束质量、功率水平等一系列重要指标提供直接判据.     

气动化学氧碘激光器光场分布理论计算

本文用有限差分法求解了1kW化学氧碘激光器腔内输出镜面的近场分布。考虑到横向流动,增益饱和给激波对辐射场的影响,采用了薄层增益法,计算结果表明,对1kw     

光解碘原子激光器小信号增益测量

描述了利用光解碘原子激光器作为探测激光测量另一台光解碘激光器增益的装置和两台碘激光器的同步技术。讨论了压力对小信号增益系数的影响。     

激光二极管侧抽运Nd∶YLF多程放大实验研究

进行了激光二极管侧抽运Nd∶YLF多程放大实验研究。设计了高增益的激光二极管侧抽运Nd∶YLF放大腔,通过对放大器的优化设计避免了自激的出现。放大器工作波长为1053nm,工作物质为c轴Nd∶YLF,重复频率1Hz,采用单个放大腔四程放大的光路结构,放大腔总抽运功率为1.8kW,激光二极管的中心波长为797nm,放大腔中激光二极管采用环状密耦合的方式,实现了高效抽运。种子激光能量为0.1μJ,脉宽为7.5ns,M2≤1.1,稳定性为±8%。放大器输出能量为2.9mJ,脉宽为6.7ns,M2平均为1.65,稳定性为±6.9%,总增益为2.9×104倍。     

新型压电行走机构的振动模态分析

利用自行研制的浮动式压电振动机构,运用有限元分析软件ANSYS对机构振动模态进行了有限元分析发现,不同的工作频率其振动模态不同.当工作频率为934 Hz时,机构出现向前的滑移动或倒移动;工作频率为670 Hz时,在2个驱动足的底部形成"局部椭圆运动",机构向前移动;工作频率为1 176 Hz时,机构为向前滑移动或跳移动;工作频率为327 Hz时,机构出现侧移动或原地扭动;工作频率为498 Hz时,机构原地转动.这些理论上的分析对实际过程中的应用起到了一定的指导作用.     

纳米Fe粉的制备研究

总结了纳米Fe粉的制备方法,重点介绍了一种新的制备方法——封闭循环氢还原法。该方法以FeSO·47H2O和NaOH为原料,采用沉淀方法制备粒径为30～70nm的Fe2O3粉末,其反应条件为:反应温度50℃,反应终点pH值大于12,陈化时间1h。用封闭循环氢还原法,在400℃下还原Fe2O3得到了Fe粉。其粒径在20～50nm之间,含量为99.16%。     

C波段WLP薄膜体声波滤波器的研制

该文研制了一种晶圆级封装(WLP)的C波段薄膜体声波谐振器(FBAR)滤波器。采用一维Mason等效电路模型对谐振器进行设计,并使用HFSS对电磁封装模型进行优化,再在ADS中对滤波器进行仿真优化设计,得到阶梯型结构的FBAR滤波器。采用空腔型结构并制备出FBAR滤波器芯片,同时利用覆膜工艺对FBAR裸芯片进行覆膜和电镀等WLP工艺,得到WLP的FBAR器件。测试结果表明,滤波器的中心频率为6.09 GHz,中心插损为2.92 dB,通带插损为3.4 dB,带宽为112 MHz,带外抑制大于40 dB。     

离轴抛物面镜像面扫描太赫兹光学设计

为了提高太赫兹成像速度,设计了一种像面扫描太赫兹快速成像系统。它为反射式单像素探测器成像,成像系统采用新设计的表面镀金的离轴抛物面镜结构以实现大口径、无遮拦、高反射率、高质量成像;反射成像系统光学设计F数为2.93,通光孔径为100 mm,视场为1,焦距为293.45 mm,成像窗尺寸为64 mm64 mm,圆孔直径为2 mm,扫描采集1616像素图像时间为0.1 min,3232像素图像时间为0.42 min,6464像素图像时间为1.7 min,空间分辨率为1 cm。扫描系统结合压缩传感成像理论采用新型像面扫描方法实现快速成像,在系统焦平面位置加入旋转多孔盘,对像面的图像进行太赫兹能量强度扫描,使用金属光锥收集能量到高莱探测器。利用压缩传感理论的特殊条件（采样数目与图像像素数相等）进行像面图像采集,然后利用正则归一化方程重构像面图像,该系统具有成像速度快、分辨率高、低成本、结构紧凑合理的优点。     

长焦面空间相机调焦机构分析与验证

为了补偿空间相机由于地面定标环境和在轨工作环境不同及发射时振动冲击引起的焦面离焦,保证空间相机在轨成像质量,设计了焦面调焦机构。首先,针对尺寸超长焦面,采用增设调焦内框来增加焦面基板刚度,通过蜗轮蜗杆传动驱动丝杠运动实现机构自锁。其次,利用有限元分析软件patran/nastran建立了调焦机构的有限元模型,用mpc模拟导轨连接,对调焦机构进行模态分析。最后,对调焦机构进行了力学试验验证和精度测试。试验及测试结果表明:设计的调焦机构动态刚度高,一阶计算模态为228.7Hz,而试验得到一阶模态为223.9Hz,两者相差2%;调焦灵敏度达0.25m,调焦精度达到6.3m,焦面基板两端同步误差达到4m,满足航天相机对调焦机构高分辨率、高精度、高可靠性的要求。     

R-C光学系统的计算机辅助装调

R-C光学系统是现代光学工程中常用的光学系统,以某一R-C光学系统为例,对其计算机辅助装调技术进行了研究。分析了R-C系统装调理论,确定以主镜为装调基准,调整次镜五个自由度的装调方法,建立起次镜失调量与系统Zernike系数的关系,以此指导装调工作,达到明确装调方向、缩短装调周期的目的。整机光学系统的波像差RMS值优于1/10波长,达到了成像质量的要求。对相机进行实验室和地面外场成像,获得的图像图像清晰,层次丰富,验证了装调工作的正确性。     

碲镉汞光伏型探测器的变面积氢化研究

利用氢等离子体对碲镉汞光伏型探测器进行了变面积氢化处理研究,发现随着氢化面积的变大,器件的电流-电压(I-V)特性得到明显改善,表现在器件的暗电流变小,零偏电阻R0变大,同时器件的电流噪声也随着氢化面积的扩大而逐渐降低.通过对比实验结果和数值拟合结果,认为氢化工艺对器件性能的改善机制与氢化区域有关,当氢化区域限于N型区时,氢化的效果主要表现在降低注入损伤导致的少子复合中心从而提高少子寿命;当氢化区域扩大到P型区时,氢化的效果主要表现在使表面耗尽区中的陷阱中心减少,主要通过降低间接隧道电流来改善器件性能,这说明了实验中注入成结的光伏器件为N P结.     

改进的核相关滤波跟踪算法

针对核相关滤波算法在目标跟踪过程中尺度特定和遮挡判断失败的问题,文中提出一种利用自适应特征融合的位置滤波器来判断目标是否被遮挡的方法。该方法检测到峰值旁瓣比异常时,停止模型自适应更新,启动在线重检测;并结合尺度金字塔中的尺度滤波器来确定目标尺寸,从而得出精准的目标位置。实验通过复杂背景下的10组运动视频来评估改进算法的性能。与基础核相关滤波算法相比,改进算法的平均中心位置误差降低了36.683 pixel;在像素阈值设为20 pixel时,平均距离精度提升了44.632%;在边界框重叠阈值设为0.5时,重叠精度提升了46.453%。     

基于等效电路参数提取的硅光电二极管激光损伤机理分析

通过硅光电二极管激光辐照效应实验获取了辐照前后器件的I-V特性曲线,利用粒子群优化算法对二极管的等效电路参数进行提取,考察受损前后等效参数的变化规律。认为光电二极管在激光辐照受损后,其反向饱和电流会减小,等效串联电阻会增大,等效并联电阻会减小。随后,基于半导体物理理论,对这些参数变化的内在因素进行了定性分析。认为反向饱和电流减小是由掺杂离子浓度减小造成的,串联电阻增大是因掺杂离子浓度以及载流子寿命减小共同引起的,并联电阻减小则是由半导体表面及内部的缺陷引起的。