激光传输数值模拟数据的三维可视化研究北大核心CSCD

大型激光装置具有结构复杂、设计与仿真模型众多以及数据多样等特点,并且设计与仿真结果通常使用不同的软件平台进行展示,没有形成统一的集成平台和数据可视化及交互系统。针对上述问题,提出了一种基于三维引擎Three.js和数据可视化库Vis.js的激光传输数值模拟数据三维可视化方法,并开发了相应的可视化系统。首先给出激光传输数值模拟数据三维可视化系统的体系结构,然后对功能模块的划分和关键算法进行设计,并给出系统的实现手段,最后对系统运行效果进行展示与总结。结果表明,所开发的系统可用于大型激光器激光传输结构设计结果和模拟数据的可视化,能有效改善激光驱动器光路设计和传输模拟的可视化效果。     

频率转换过程中调频到调幅效应的解析量化

在高功率激光驱动器中,调频到调幅(FM-to-AM)效应是制约聚变点火的一个关键物理量,因而需要定性分析和定量评估。基于晶体的可接受带宽,从光谱畸变和瞬时频率两个角度研究了频率转换过程中FM-to-AM效应的物理机制。利用瞬时频率定性分析了相位调制和强度调制之间的相关性,得到了晶体最佳匹配角度情况下三倍频强度调制频率的变化规律。根据推导出的表征调制度的解析模型,定量分析了三倍频输出强度调制特性,量化了输入带宽和功率密度对调制度的影响,通过数值模拟验证了该模型的可靠性。所得结果为抑制三倍频过程中FM-to-AM引起的强度调制提供了理论指导。     

空间光强分布不均匀对二阶单次自相关脉宽测量的影响

为研究空间光强分布不均匀对二阶单次自相关脉宽测量的影响,分析了二阶单次自相关测量脉宽的原理,重点讨论了周期性调制和局部暗区/强区对脉宽测量的影响,用数值模拟的方法分析了不同调制形式以及不同调制度可能引起的测量误差,并进行了初步的实验验证.结果表明,当近场空间光强分布有周期性条纹状调制时,在一定范围内条纹越稀疏,调制度越大,CCD的测量值偏差越大;当近场有局部暗区(强区)调制时,在暗区宽度不大的前提下,暗区宽度越宽或强区宽度越窄,调制度越大,CCD的测量值偏差越大.     

高功率激光装置主放大器的增益稳定性研究

高功率固体激光装置主放大器是能量提取最多的一个环节,它受环境影响因素较多,难以建立考虑各因素影响的微观模型。目前,国内外还没有主放大器增益的精确预测模型和实验数据分析报道,现有预测模型较为粗糙。从统计角度对高功率激光装置主放大器增益的变换规律进行了分析,指出宏观上3种不同特点的增益变化,分别为增益的低频演化规律、增益随日运行发次的变化规律及增益的高频稳定性特性;并由此建立了包含权重因子的主放输出预测模型。通过神光Ⅲ原型装置的运行数据对建立的模型进行了考核,结果显示,与以往的单一发次的递推模型相比,新模型对增益预测的准确性可提高1倍。研究结果对大型固体激光装置的高效运行具有指导意义。     

增益导引折射率反导引大模场光纤激光器特性分析

为了研究增益导引折射率反导引光纤激光器的功率分布及输出特性,根据此类光纤的结构原理和特点,建立了端面抽运的增益导引折射率反导引光纤激光器的基模光速率方程,推导了避免激发高阶模的增益阈值判决条件,并运用弦切法和Runge-Kutta法数值求解了该速率方程,分析了光纤长度、腔镜反射率等参量对基模输出功率的影响.采用芯径为1...