气动CO_2激光器小信号增益的实验研究

用放大法测量了分别在甲苯和乙醇两种液体燃烧驱动下气动CO2 激光器的小信号增益系数。实验发现 ,用甲苯作为燃料时激光器的平均小信号增益系数可达 0 .62m- 1,远远高于乙醇作燃料时的小信号增益系数。结合甲苯和乙醇分别与空气燃烧后产物组分的配比 ,对实验结果进行了分析 ,得出甲苯是燃烧驱动气动CO2 激光器的一种比较理想的燃料     

对Zernike模式法重构19单元哈特曼测量波前的研究

通过对19单元哈特曼测量和模式法重构波前的过程进行数值模拟,研究了Zern ike模式法重构波前时耦合和混淆出现的原因、条件、程度和数学算法的表现。确定了在综合考虑最高可识别模式和计算稳定性同计算工具关系的情况下,选择最佳重构阶数的基本原则。同时对19单元哈特曼复原精度进行了评价,得出模式耦合是影响精度的主要因素,得到了模式法波前测量的适用条件,为利用哈特曼进行光束质量诊断提供了依据。     

高能激光中的气动光学现象研究

气动光学(Aero-optics)是研究光与稳态或非稳态气流场相互作用及传播规律的学科,是光学、激光物理、大气光学、自适应光学、气动理论等交叉的学科.目前气动光学主要研究领域集中在强激光在可控气流中气流传播过程中,强激光对气流加热和激发、被气流散射和吸收等的相互作用规律,强激光在可控制气流中的特殊传输规律,以及光在气流作用下的成像规律.其主要研究目标是对高功率密度的激光在可控气流中传输的基本现象、基本规律进行探索研究.目前美国在气动光学研究领域研究水平最高,在我国由于强激光技术在近几年有所突破,气动光学的研究在近两年被提出.我校于1999年成立我国第一家气动光学研究中心.本文主要介绍强激光在可控气流介质及大气中传输时,与气体相互作用引起气流折射率、相位畸变、热晕等现象和规律的研究工作.(PG2)     

光子晶体光纤的后处理技术

对光子晶体光纤的后处理技术进行了详细的分析和讨论,包括拉锥、空气孔膨胀后拉锥、选择性空气孔塌缩。利用这些后处理技术,可以改变光子晶体光纤的结构参数,如空气孔大小、纤芯大小和形状等,制作各种不同类型的光子晶体光纤光器件。     

基于周期激励流场的气动光学效应自适应校正

通过外加周期激励对气动光学流场中相干结构的发展进行相位调制，从而获得近似周期变化的畸变波前时间序列；通过计算各相位角畸变波前的平均值，并将其共轭波前作为相应时刻的校正信号应用于畸变波前的自适应校正。对比校正前后的近场相位分布以及远场Strehl比发现：该气动光学校正方案能有效地消除相干结构产生的大尺度波前相位畸变，同时提高远场的Strehl比。     

纵向泵浦Cr∶ Nd∶GSGG激光棒的热透镜效应研究

对纵向泵浦Cr∶ Nd∶GSGG激光棒的热透镜效应进行了详细的理论分析。对温度分布的函数表达式,进行了讨论;分析了热引起的应力,得到了激光棒破裂的临界功率公式;最后对光学畸变进行了分析与讨论,推导了光程差计算公式。     

气动CO2激光器小信号增益的实验研究

用放大法测量了分别在甲苯和乙醇两种液体燃烧驱动下气动CO2激光器的小信号增益系数。实验发现,用甲苯作为燃料时激光器的平均小信号增益系数可达0.62m-1,远远高于乙醇作燃料时的小信号增益系数。结合甲苯和乙醇分别与空气燃烧后产物组分的配比,对实验结果进行了分析,得出甲苯是燃烧驱动气动CO2激光器的一种比较理想的燃料。     

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)     

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)