3种非线性光学晶体光参量放大相位匹配特性的比较研究

利用Nd∶YAG激光的倍频、三倍频和四倍频谐波脉冲,对3种非线性光学晶体K2Al2B2O7(KABO),CsLiB6O10(CLBO)和β-BaB2O4(BBO) 产生宽频带的飞秒激光I型非线性光参量放大相位匹配特性进行了系统的理论计算和分析.分别讨论了放大共线以及非共线情况,计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度.研究结果表明对于这3种晶体,都能够产生宽频带的飞秒脉冲激光.增大非共线角,相位匹配带宽增加.在相同的条件下,CLBO晶体具有最宽的波长可调谐范围,CLBO晶体相位匹配特性优于KABO晶体,KABO晶体优于BBO晶体.这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义.     

非线性晶体CsLiB6O10与K2Al2B2O7混频光学特性分析

对光学晶体CsLiB6O10(CLBO)和K2Al2B2O7(KABO)在Ⅱ类相位匹配下的混频光学特性进行了理论计算和分析,研究了混频相位匹配角、有效非线性系数、光波走离角、允许角和允许波长等参量随波长变化的关系.结果对于两种优质晶体选择最佳条件用于产生紫外激光的实验研究提供了重要的理论依据.     

光学晶体K2Al2B2O7相位匹配参量放大研究

对K2Al2B2O7（KABO）晶体的相位匹配飞秒激光参量放大（OPA）特性进行了系统的理论计算和分析。分别讨论了Ⅰ型、Ⅱ型参量放大共线以及非共线情况，计算了在不同非共线夹角下的相位匹配角度。研究结果表明：对于一定波长的抽运光，存在一定的非共线入射角对应一定波长的信号光。在KABOⅠ型参变条件下，非共线角的引入使相位匹配角增大。这对于高效率地产生脉宽极短的飞秒参量激光、扩大飞秒激光的调谐范围以及通过参量技术放大飞秒脉冲都具有重要的意义。     

ZnGeP2 OPO产生4.3 μm波段窄线宽激光实验研究

为了设计4. 3μm波段大功率窄线宽中红外激光器,开展了2. 7μm激光抽运ZnGeP_2晶体光参量振荡(Optical Parametric Oscillation,OPO)技术产生4. 3μm波段窄线宽激光实验研究,对实验结果开展了详细的分析。抽运源为1064 nm抽运的KTiOPO_4OPO激光器输出的2. 7μm波段参量激光,KTiOPO_4OPO采用单谐振结构,将两块相同的KTiOPO_4晶体光轴相向放置以补偿走离效应,KTiOPO_4晶体按Ф=0°、θ=62°切割以获得波长2. 7μm波段激光输出,采用Ⅱ(B)类相位匹配(o→o+e)以利用较大的非线性系数。ZnGeP_2OPO采用单谐振结构,采用Ⅱ(B)类相位匹配(o→o+e)以获得窄线宽输出,ZnGeP_2晶体按Ф=0°、θ=68°切割以获得波长4. 3μm波段激光输出。在抽运光波长2. 7μm,脉冲能量为7. 5 m J,脉宽8. 6 ns的条件下,获得脉冲能量2. 12 m J,线宽30 nm,脉宽8. 7 ns的4. 26μm激光输出,光-光转换效率约为28. 3%,斜效率约为32. 6%,水平和垂直方向的光束质量M~2分别为6. 2和13. 5。     

基于体布拉格光栅的波束合成技术研究及实现

探讨实现激光波束合成的新方法,分析体布拉格光栅作为激光波束引导器的可行性,基于Kogelnik耦合波理论,着重讨论了影响体布拉格光栅衍射效率的波长选择性和角度选择性因素。实验上给出布拉格光栅的具体制作过程,利用透射式体布拉格光栅完成了2束不同波长的激光并束、2束同种波长的激光并束实验,验证了利用布拉格光栅进行并束的可行性。为了实际中应用的方便,提出在晶体内部利用90°配置设计特定角度的布拉格光栅,让激光垂直照射晶体表面,即可满足布拉格角度入射,改良并束光路,简化理论计算,提高并束效率。     

高重频双波长复合干扰激光器设计

为解决基频光高重频与倍频光高平均功率之间的矛盾,设计了一台干扰用高重频双波长复合输出激光器。静态仿真了泵浦源效率、激光晶体受热和受力分布、激光高斯模式特征,得到了该激光器的复合输出特性。动态仿真调Q频率、倍频晶体长度对复合输出的影响以及分析倍频晶体热效应,发现在泵浦功率和谐振腔结构不变的前提下,需先满足基频光高重频工作,再优化倍频晶体长度和控制倍频晶体温度可提高倍频光的输出功率。按上述仿真结论开展的验证实验结果表明:当磷酸氧钛钾晶体长度为12 mm、输出镜透过率为10%、重复频率为50 k Hz时,设计的激光器基频光平均功率为18. 98 W,倍频光平均功率为2. 22 W,与仿真结论一致。     

深紫外非线性晶体KBe_2BO_3F_2的光学倍频特性

通过理论模拟计算详细分析了KBe2BO3F2（KBBF）晶体的光学倍频特性,得到了Nd∶YVO4激光6倍频输出的深紫外激光光源（177.3 nm）的相关技术参数。结果对于KBBF晶体用于产生深紫外全固态激光（DPL）的实验研究提供了重要的理论依据。     

新的空间物点定位解算方法

目前近景摄影测量学空间物点定位主要应用的是空间点线线交会原理,其数学基本形式有两种:共线方程交会法和投影矩阵交会法.针对近景摄影测量学空间物点定位原理,在共线方程交会法的基础上,提出了一种新的空间物点定位解算方法.该方法应用多元函数极值定理和克莱姆法则对空间线线交会问题进行求解,给出了详细的运算过程.实验证明了该算法的准确性.     

固体热容激光器温度场应力场分析

采用有限元分析方法,对Nd:YAG作为激活介质的固体热容激光器的温度场及应力场进行了研究.结果表明固体热容激光器的温度场、应力场与常规的固体激光器有很大的差异,常规的固体激光器激活介质必须在泵浦的同时进行冷却,晶体表面温度比中心温度低,晶体表面受到的是张应力.固体热容激光器发射激光时,激活介质处于绝热状态.激活介质表面的温度要比中心高,激活介质表面出现的是压应力.这种差异是固体热容激光器可以高功率运转的物理机制.     

自由旋涡气动窗口非对称喷管的设计

对于高能激光器来说 ,晶体材料输出窗口因吸收致热而无法正常工作。自由旋涡气动窗口利用超音速自由旋涡来密封低压的激光腔。本文提出了确定气动窗口所需自由旋涡气动特性的过程 ,讨论了特征线方法在非对称超音速喷管设计中的应用 ,该喷管被用来产生自由旋涡流动。     

一种单像机对运动目标定位的新方法

运动目标的空间位置确定是光学测量的重要内容,具有十分广泛的工程应用背景。针对无目标距离信息和目标上已知控制点的单像机成像情况,通过假设目标服从某种运动规律,增加目标定位的约束信息,提出了一种单像机对运动目标定位的新方法:共线方程法。仿真计算证明了此方法的正确性和可行性。     

基于高精度景象匹配的SAR平台定位方法

提出一种利用SAR图像与光学基准图高精度匹配实现SAR平台定位的方法。利用成像中间时刻SAR平台与SAR图像中心线上物点在水平面的投影共线的特性,在图像中心线上均匀选取若干点作为匹配点,并与光学基准图进行高精度景象匹配获取它们的物点坐标;根据这些物点坐标估计出图像中心线在当地水平面投影的直线方程;利用直线信息和斜距高度信息计算SAR平台在水平面上的投影点位置,进而计算得到成像中间时刻SAR平台的空间位置。为了进一步提高匹配精度,分别提出对正侧视和斜视SAR图像匹配区域进行几何粗校正的方法。还分析了不同误差因素对平台定位精度的影响,并给出精度估计公式。仿真和实际图像实验结果表明,方法正确可行,具有较高的定位精度,具备工程实用价值。     

高等几何中共点线(共线点)问题的证明

通过一题十种证法试图说明,共点线（共线点）问题的证明在高等几何中的重要作用。     

ABAQUS二次开发在发射场坪参数化建模与分析中的应用

发射场坪是发射系统的重要组成部分,为了能够快速准确地建立含场坪效应的发射装备非线性有限元动力学模型,实现仿真分析的自动化,引入ABAQUS二次开发技术,利用ABAQUS自带的RSG编制发射场坪参数化建模分析的插件界面,并编写对应的内核脚本程序与之级联,级联成功之后即可实现场坪建模、分析的参数化操作。该方法避免了重复建模,有效提高了仿真分析过程的自动化程度,为场坪的响应特性研究提供了有力的支撑。     

江苏省小康社会消防安全指标体系编制研究

《江苏省小康社会消防安全指标体系》将小康社会的消防安全作为一个整体系统来处理，内设公共消防安全保障、社会火灾防范水平、灭火救援应急能力、公众消防安全素质等4个子系统，每个子系统都分别由多元参量组成，并按照预定的指导思想，分别筛选具有表征作用的指标，最终构建起4大类16项22条的指标体系。该体系与“政府统一领导、部门依法监管、单位全面负责、公民积极参与”的消防工作新格局紧密呼应，并通过指标综合指数反映受评价城市消防工作与当地经济社会发展的适应程度。     

Research on Additional Loss of Guidance Optical Fiber

The factors which cause additional losses of guidance optical fiber in wound state were analyzed.A mathematical model used to analyze the macro-bend losses in the cross region producing in the precision winding process was established.For an actual guidance optical fiber,the measured data of the fiber's additional losses under low temperature and the loss curves with radius were given in the paper.The simulation results were compared with the test data.It shows that the additional losses of optical fiber caused by bending and low temperature can meet the actual requirements of the fiber optical guidance system.The established model can be used to predict the change trend of fiber losses in the winding process with a certain tensile force.     

光波导微模具飞切加工工艺

针对目前模压制作工艺中高精度的光波导微模具加工工艺比较复杂的问题,基于金刚石超精密机械加工技术在光学元件微结构的广泛应用提出了光波导微模具的金刚石飞切高效快速的加工方法.通过超精密飞切加工系统以硬铝为模具材料进行了工艺优化的正交试验.试验结果表明:背吃刀量对光波导微结构表面质量的影响相当敏感,主轴转速对微结构表面质量的...     

结构振动系统的模态解耦控制

基于特征结构配置的参数化结果,给出了实现结构振动系统模态解耦的充要条件,导出了期望的反馈增益阵及闭环特征向量矩阵的全体参数化表示。该方法在实现模态解耦的同时,还提供了全部自由度,可用来实现系统设计中某些性能要求。该方法直接基于原系统的参数矩阵,便于工程应用。三级质量弹簧系统的实例表明该方法有效。