新型紫外非线性光学晶体K2Al2B2O7倍频特性研究

模拟计算了新型紫外光学晶体K2A l2B2O7的Ⅰ类、Ⅱ类倍频的相位匹配角、有效非线性系数,得到了其倍频的最短极限基频波波长和最大有效非线性系数,得到了其Ⅰ类、Ⅱ类倍频的走离角、允许角和允许波长的理论曲线。从理论上证明了K2A l2B2O7晶体是优质的新型紫外非线性光学晶体。     

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.     

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。     

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。     

受激准分子激光器

自激光器发明以后15年来,人们运用各种介质和激励方法观测了激光器的振荡情况,研究了Q开关、锁模、波长转换、光混合等其它有关技术,并使之逐渐得到广泛应用。就短波长区域的激光器而言,从原有的可见光到红外的激光,利用晶体倍频的方法或者将2个波长进行光混合,就能比较简单地得到2000A～＊以上的紫外光。但是在短波长区域内,堪称高效率、高功率输出的激光器,例如能适应激光核聚变要求的激光器单靠过去的激光介质和频率技术无论如何是不能满足要求的,因而开辟了研制“新型激光器”这一新的领域。     

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。     

CsLiB6O10晶体Ⅰ型光参量过程中角度调谐研究

根据三波耦合过程中的能量动量守恒,基于非线性晶体的相位匹配理论,利用CsLiB6O10(CLBO)晶体的Sellmeier方程,详细分析了Ⅰ型共线及非共线参变过程中CLBO晶体的角度调谐特性.这对于激光脉冲的激光参量过程的优化具有重要的意义.     

一维金属-介质光子晶体的特性

利用特征矩阵法对一维金属-介质光子晶体的特性进行了计算,发现此种光子晶体具有可见光透明,微波、紫外高反的光谱特性,而且存在比一维介质光子晶体更宽、反射更强的全向带隙.     

过氧化氢改善柴油机燃烧的试验研究

提出采用过氧化氢组液参与柴油机的燃烧,改善柴油机燃烧过程,同时降低油耗与排放的新方法。分析了过氧化氢对柴油机燃烧过程的影响机理,从实用角度设计并开发了一种过氧化氢组液供给系统,并在135柴油机单缸机上试验研究过氧化氢组液消耗量对比油耗、烟度、排温及NOx的影响。     

Al/H2O2作为无人水下航行器动力电池的研究

概述了Al/H2O2半燃料电池的原理及在水下无人航行器动力电源中的运用,系统分析了国内外在电极材料(包括阳极和阴极材料)、电解液和电解液补充优化系统几个方面的发展,提出了国内在这方面研究的重点技术和可能的解决途径.     

C2系统的敏捷性

C2系统敏捷性是信息时代衡量系统应对外界环境变化能力的新方法,目前C2系统敏捷性相关研究理论主要由美国指挥控制研究计划小组(CCRP)和北约研究任务组(NATO-RTS)提出。通过对现有C2系统敏捷性的定义、组成要素、概念模型、观测和度量使能、评价方法等研究成果进行系统的介绍和总结。分析了敏捷商热点前沿研究方向,探讨现有研究的不足、未来发展方向以及对我军C2系统设计建设的借鉴意义。     

超重力下燃烧合成Al2O3-ZrO2（4Y）共晶陶瓷的自挤压工艺研究

引入自挤压工艺辅助超重力下燃烧合成制备Al2O3-ZrO2（4Y）共晶复合陶瓷,可有效地消除陶瓷制品的缩孔、缩松组织等缺陷,陶瓷致密性得到明显提高,同时又有效地抑制陶瓷裂纹萌生。XRD分析显示共晶陶瓷由α-Al2O3,t-ZrO2及少量的m-ZrO2三相组成,且随自挤压力增大,陶瓷中可相变的t-ZrO2的体积分数增加。SEM观察发现陶瓷的显微组织中的棒状共晶团随自挤压力的增大而细化,体积分数增加,且分布其上的t-ZrO2纤维直径变小,共晶团组织边缘处的ZrO2枝晶逐渐转变为细小的球晶,共晶团边界组织厚度逐渐减小,从而使陶瓷力学性能得以提升。     

FY-2型发动机燃烧室计算模型

本文提出了一个液体火箭发动机双组元自燃推进剂高压燃烧过程的计算模型。模型考虑了偏二甲肼的分解反应、四氧化二氮的离解反应、高压蒸发、液滴二次雾化以及燃烧室横截面上混合比和流强分布的不均匀性。应用该模型对FY-2型发动机的三种喷注器结构的燃烧效率及能量释放分布进行了理论计算,计算结果与试车数据和现象相当吻合。     

Fabrication and analysis of TIG welding-brazing butt joints of in-situ TiB2/7050 composite and TA2

Lightweight hybrid structures of Al MMCs and titanium alloy dissimilar materials have great prospect in the defence industry application. So, it is necessary to join Al MMCs with Ti metal to achieve this structural design. In this work, in-situ TiB2/7050 composite and TA2 were firstly attempted to join by TIG welding-brazing technique. The result was that the intact welding-brazing butt joint was successfully fabricated. The joint presents dual characteristics, being a brazing on TA2 side and a welding on TiB2/7050 side. At brazing joint side, ER4043 filler metal effectively wets on TA2 under TIG heating condition, and a continuous interfacial reaction layer with 1—3μm is formed at welded metal/TA2 interface. The whole interfacial reaction layers are composed of Ti(AlSi)3 intermetallic compounds (IMCs), but their morphologies at the different regions present obvious distinguishes. The microhardness of the reaction layers is as much as 141—190 HV. At welding joints side, the fusion zone appears the equixaed crystal structure, and the grain sizes are much smaller than those of welded metal, which is attributed to the effect of TiB2 particulates from the melted TiB2/7050 on acceleration formation and inhibiting growth for the new crystal nucleus. The tensile test results show that average tensile strength of the optimal welding-brazing joint is able to achieve 138 MPa. The failure of the tensile joint occurs by quasi-cleavage pattern, and the cracks initiate from the IMCs layer at the groove surface of TA2 and propagate into the welded metal.     

围绕J=1/2,2水平椭圆柱的有限长接触熔化

研究相变材料围绕J =1/2 ,2水平椭圆柱在有限长接触时的温差熔化过程 .应用边界层理论求得熔化边界层厚度 ,作用力与熔化速度关系式 .讨论了有关结果 ,并与长椭圆柱以及有限长圆柱的温差熔化的结果进行了比较 ,给出一些有益的结论     

C2关系网络演化生成特性分析*

在网络中心作战背景下,为了探索"聚力前沿"(Power to the Edge)现实要求下的指挥控制(C2)关系动态演化规律,讨论了两种实元的加入策略模型:"信息最优加入"策略(BIMS)和"随机加入"策略(RMS):提出了信息资源利用率、信息资源命中率、信息传输有效率等三个指挥控制关系网络效能指标和一种加权评价方法.通过对仿真结果的分析,发现了BIMS策略下C2关系网络演化过程中存在的自组织、自适应现象,得出了BIMS策略下C2关系网络将具有无尺度网络特征这一结论.最后,比较了BIMS策略和RMS策略下的C2关系网效能和抗随机干扰能力,发现前者优于后者,而且BIMS策略下C2关系网具有逐渐优化的能力.     

二维虚拟ESPRIT算法的改进

对二维虚拟ESPRIT算法进行了改进 ,在保持原算法计算量小这一优点的基础上 ,提高了阵元利用率 ,或者减小了对阵列结构的要求