不同背压条件下HF激光器出光实验

为了研究HF化学激光器的背压对激光器输出性能的影响,同时也为即将开展的基区引射式HF化学激光器实验提供参考数据,针对某一特定结构的HF激光器,通过改变激光器背压进行出光实验,得到了不同背压条件下的输出功率和激光光斑。结果显示,该激光器形成有效激射的背压上限为4kPa,同时,扩散混合对腔压的依赖非常严重,相比之下,射流混合在较高的背压条件下仍然能够形成激射。     

用LIIF法测量DF/HF化学激光器喷管混合性能的数值分析

激光诱导碘荧光(LIIF)是一种很好的流场测量技术,为了验证该方法测量化学激光器流场混合性能的精度,模拟得到连续波DF HF化学激光器的HYLTE喷管冷流场,并计算了用氦碘混合气体作为氧化剂流、用氦气作为燃料流的HYLTE喷管的流场。通过比较前一流场中的氟原子和后一流场中的碘分子的摩尔百分比分布情况得知,当作为氧化剂流的氦碘混合物中碘的质量百分比在54%左右时,用LIIF法测量DF HF化学激光器喷管的混合情况具有较高的精度。     

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。     

化学氧碘激光器光腔边界层的被动控制方法实验

针对化学氧碘激光器(Chemical Oxygen-Iodine Laser, COIL)光腔内边界层的被动控制方法,设计了三种实验件。光腔的上下壁板是可拆卸的,可以更换不同的实验件,以此比较边界层的控制效果。实验结果表明:开槽板、主流引射缝和开孔板在对光腔边界层的控制上都取得了一定的效果,改善了光腔特别是光腔后半部分的压力分布。在一定范围内,增加边界层的抽气量,可以进一步减小边界层厚度,降低光腔压力,同时提高COIL出光功率,但是当抽气量过大时,反而会降低出光功率。三种实验件中,主流引射的方式对抽气量最敏感,当抽气量增加至5%时,COIL出光功率已经明显下降;开孔板对抽气量不太敏感,抽气量从1%增加至7%,对COIL出光功率的影响并不明显。     

电激励HF/DF化学激光器放电管管径优化实验研究

减小现有电激励HF/DF化学激光器放电管的内径有利于多模块集成,并可能有利于提高激光器性能.对内径分别为28mm、20mm、16mm的三种放电管的辉光放电特性及激光器运行参数进行了实验研究.注入NF3后,三种放电管中等离子体发生了不同程度的收缩现象.内径20mm放电管收缩比率最小,而且总耗气量最低,激光器输出功率和电光...     

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.     

连续波DF/HF化学激光器喷管中氟原子复合计算

氟原子是连续波DF/HF化学激光器泵浦反应的重要参与者,其浓度分布尤其直接影响冷反应型激光器的泵浦效率及激射强度.在参与反应之前,氟原子将受到三体复合和壁面复合因素的影响而部分复合为氟分子.研究该因素对氟原子浓度的影响对激光器的分析优化是十分重要的.已有一定的实验方法可对其浓度进行测量研究,并建立了理论模型描述.将其与计算流体力学方法相结合对氟原子分布进行计算,研究了该方法的有效性,并对不同收缩段型面下氟原子复合进行了计算研究.     

双包层光纤激光器有无损耗时的输出特性比较

从对线形腔掺镱双包层光纤激光器的输出特性进行的研究,得到了激光器泵浦阈值功率、输出光功率的表达式,并重点比较了有损耗和无损耗时光纤激光器的输出功率随光纤长度、后腔镜反射率、泵浦功率变化的关系,得出:由于损耗的存在,激光输出功率会有一定的下降,并且这个下降会随着光纤长度、后控镜反射率、泵浦功率的变大而更加显著。     

CO2激光器虚共焦腔凸面镜失调的实验研究

高功率激光器工作时,由于谐振腔反射镜上的光强分布不均匀,会导致镜面温度不均匀,从而造成镜面的角向偏转,致使激光器光轴发生偏转,严重影响输出光束质量,甚至造成不出光。文中主要从实验研究了CO2激光器虚共焦腔凸面镜失调对激光器输出光束质量的影响,实验结果表明,当凸面镜失调角接近于由理论计算而得的失调临界角时,输出光斑约为半个圆环,与理论分析非常符合,当凸面镜失调角达到约为失调临界角的4.5倍时,完全停止振荡。     

凹腔布置方案对气化煤油超声速燃烧特性的影响

针对两种凹腔布置方案,模拟马赫数6.0的来流条件,采用气化RP-3开展了一系列直连式燃烧试验。依据燃烧流场的可见光图像、燃烧室壁面静压分布和推力增益,对比分析了凹腔布置方案对气化煤油超声速燃烧特性的影响。结果表明,凹腔布置方案和当量比对燃烧室内的火焰分布、燃料的释热特性和发动机燃烧性能有显著影响。并联凹腔的火焰与释热主要集中在凹腔附近,燃料比冲对当量比不敏感;单凹腔的火焰与释热分布更加分散,燃料比冲随当量比的增加而提高。     

关于发展战术防空激光武器的思考

在分析国内外战术激光武器发展现状和未来趋势的基础上,结合我国现有的技术基础,从战术防空应用需求出发,确定了战术防空激光武器的发展思路,通过对武器系统技术路线的分析和比较,提出了我国战术防空激光武器的发展设想,并对武器系统需要解决的关键技术问题进行了论述.     

激光防空武器杀伤概率*

针对高功率防空激光武器的射击特性,运用概率论讨论了激光武器"光弹"的杀伤概率。将单发"光弹"杀伤目标作为一随机事件,按先后分"光弹"击中目标中心点和"光弹"击中目标后对目标的损伤程度两个相互独立的事件,分别用射击误差和目标坐标杀伤概率表示。建立了计算射击误差和目标坐标杀伤概率模型,得到了单发"光弹"的杀伤概率,进而得到了对同一目标连射n发"光弹"的杀伤概率,并根据激光能量饱和密度划分了对目标的杀伤效果,即硬杀伤、软杀伤和干扰,对激光武器研制提供理论参考。     

激光的大气传输问题研究

本文综合考虑了衍射效应、大气湍流、大气中分子和气溶胶粒子的吸收和散射以及非线性热畸变效应诸因素对激光大气传输的影响;分析了减小上述影响的方法,得到了激光波长、发射孔径、气候条件、发射角度等因素如何影响光束传输性能的有关结论。     

美国的弹道导弹防御激光武器

主要介绍了美国正在发展的用于弹道导弹防御的机载激光器和太空激光器的基本组成、能力、作战构想、发展计划、进展情况和面临的主要技术挑战     

闪灯泵浦国产Nd:YAG陶瓷调Q激光器

陶瓷激光器在高掺杂、大尺寸和复合结构设计等方面有着特殊的优势,具备实现高能、高光束质量激光器的潜力.研究了上海硅酸盐所提供的新型国产Nd:YAG陶瓷激光材料的激光输出性能,对比了陶瓷激光棒与单晶激光棒的储能特性,通过主动和被动调Q两种方法分别实现了闪灯泵浦陶瓷脉冲激光器,获得了重频1～20Hz可调,单脉冲百毫焦量级的输...     

激光照射指示器束散角数字化检测方法研究

激光末端制导武器系统中,激光照射指示器出射激光的束散角是一个重要的参数。介绍了一种出射激光束散角的数字化检测方法。区别于传统的套孔法和反射靶板法,该方法通过CCD采集激光光斑,用质心法确定光斑中心,根据激光能量密度分布确定激光光斑半径,进而计算出待测的激光束散角。     

飞秒激光烧蚀硅的瞬态演化特性仿真

为深入揭示飞秒激光烧蚀硅的瞬态演化特性,建立了飞秒激光烧蚀硅材料理论模型,并进行了仿真研究。研究表明:飞秒激光可在脉宽时间内激发大量的电子,使其浓度超过损伤阈值,而此时晶格仍保持在较"冷"状态,直到1 ns量级才达到熔点温度;电子温度也会在脉宽时间内急剧拉升至104K量级,随后将能量缓慢地释放给晶格,直到10 ns量级才与晶格达到热平衡。电子存在两次急剧升温的过程:第一次起于自由电子吸收,止于电子与晶格的能量耦合;第二次起于单光子和双光子吸收,止于脉冲结束。脉冲能量越大,电子密度和温度越高;脉宽越短,电子温度越高。     

激光武器对红外导引头的软破坏研究

针对舰载激光武器破坏反舰导弹的问题,研究了激光对红外制导反舰导弹导引头的软破坏。以激光辐照红外探测器为例,建立了舰载激光武器对红外制导反舰导弹探测器的破坏模型,计算了1.06μm激光海上大气传输的大气透过率,进行了0.632μm激光辐照CCD成像系统的实验,估算了对远距离红外制导反舰导弹探测器实现有效破坏所需发射的激光能量,得出了一些有价值的数据和结论。