摘要：为了获得有宽频带、小色散、高偏转灵敏度的偏转器件,设计了一种行波偏转板.用商业电磁模拟软件CST频域有限元法研究了条纹相机行波偏转板的通频带宽,用时域有限积分法研究了行波偏转板色散曲线、特性阻抗随频率变化曲线以及对电子束的偏转特性.对行波偏转板和传统平板偏转器的偏转灵敏度进行了对比.模拟了正弦扫描电压信号下行波偏转板中的电场分布.结果表明:尖头形偏转板的通频带宽大于圆头形偏转板通频带,且通频带宽随管脚长度增加会变窄,最大通频带宽为7GHz;行波偏转板的相速度和群速度会随频率的增大而减小,且随着频率的增加,特性阻抗会出现一个峰值;相同尺寸行波偏转板比平行板结构偏转板对电子束的偏转灵敏度高两倍以上;正弦扫描电压在板间产生的电场呈周期性,行波偏转板有较宽的通频带,在较宽的频带内色散小,可以有效使电子束发生偏转.

摘要：利用传统方法实现高重频高压窄脉冲源受制于的器件性能,因而提出了频率叠加的新思路。基于超快电子学和频率叠加理论,利用MARX电路产生多路高压窄脉冲,通过同步系统控制多路触发信号延时,使多路脉冲耦合成一路输出,实现高重频高压窄脉冲输出。实验中两个单路高压窄脉冲的幅度为2.56 kV,宽度为7.13 ns,重复频率为32 kHz,两路脉冲耦合后,输出脉冲幅度为2.46 kV,宽度为7.49 ns,重复频率为64 kHz。该实验验证了设计思路的可行性,实现了输出脉冲重复频率倍增。该方法可以推广至更多路脉冲的频率叠加,获得更高频率。

摘要：针对医用无影灯的应用要求,提出了一种利用非球面透镜实现对目标平面均匀照明的方法。基于能量守恒定律得到光源出射角与目标面之间的关系,利用Zemax的宏语言编写优化操作数使透镜优化满足上述关系,在非序列模式中对结果进行模拟和优化,并分别对透镜的前表面三种情况进行模拟,提出并模拟了LED球面阵列,并分析了角度及距离的偏移对照明均匀度的影响。结果表明,1m距离处实现了直径为25cm的平面内的均匀照明,均匀度(平均照度/最大照度)达到96%以上;球面阵列的设计可以满足无影灯的光分布要求,照明深度达到1m。

摘要：针对应用高阶谐波游标效应时出现的内包络消失、外包络可见度低等问题,从理论分析和实验探索两方面出发,得出了降低传感腔和参考腔的光强差异可以提高光谱质量的结论。此外,通过合理设计优化传感腔与参考腔的腔长、折射率等影响游标放大倍数的参数,在实验上采用平行结构的法布里-珀罗干涉仪制成了一阶谐波游标效应的光纤气压传感器,不仅获得了高对比度的游标干涉光谱,还在10~190 kPa气压范围内,实现了152 pm/kPa的气压灵敏度,线性度高达99%,对应的放大倍数可达到35.3。

摘要：研制了一种短余辉、高分辨率、快时间响应的高速选通超二代像增强器,通过光纤锥与CCD进行耦合成高性能距离选通ICCD,理论分析各部件的性能及其对系统空间分辨率的影响;采用FPGA设计电路控制系统,该系统产生出纳秒级的选通门宽以实现对ICCD的数字控制,同时可以对选通脉冲宽度和延时时间进行调整以实现不同亮度以及距离目标的清晰成像,降低背景噪音以及增大成像的动态范围.此外,该系统具有增益监控和调节功能,信噪比达到20∶1dB,在超二代像增强器阴极和微通道板输入面之间加幅度为-200V、宽度为3ns直流连续可调的选通脉冲以实现对增强器的选通,为了提高光电阴极补充电子的速度,在输入窗内表面光刻有线宽为5μm、间距为50μm正方形格栅以保证选通门宽为3ns时光电阴极有足够快的响应速度,选通频率最高可达到300kHz,实验测试在微通道板电压为700V、荧光屏电压为5 000 V时增强器增益可达10 718cd/m2 lx,ICCD系统空间分辨率达到29.7lp/mm.

摘要：通过在微结构聚合物光纤(mPOF)的包层空气孔中填充液晶材料获得了高度热可调的带隙型mPOE.带隙随温度的增加发生显著的蓝移,带隙上边界的温度灵敏度可达-5.5 nm/℃.采用全矢量有限元方法对模场特性以及基模有效模场面积的分析结果表明,该填充液晶的mPOF在带隙的中心波长附近具有大的有效模场面积,和相同结构未填充液晶的mPOF连接时具有较高的功率耦合效率.研究结论为mPOF在温度传感领域的应用及各种可调光纤器件的制备提供了理论参考.

摘要：设计了一种新型高功率光纤隔离器,其以球面透镜和铽镓石榴石(TGG)晶体作为器件核心,能较好地满足高功率光纤激光器的要求。测试结果显示,在1 064±15 nm的范围内,隔离器所能承受的最高功率为45 W,插入损耗(IL)小于0.61 dB,隔离度(ISO)大于24.5 dB。

摘要：以固态半导体器件为基础,基于超快电子学中的晶体管雪崩导通理论,利用脉冲耦合原理,在时域上将多路高压皮秒脉冲耦合输出,获得了超宽带高功率脉冲。通过四路脉冲耦合实验验证了该设计思路的可行性,提高了输出脉冲功率。实验中,单路高压皮秒脉冲的幅度为1.33kV,宽度为770ps,峰值抖动≤1%,脉宽抖动≤1%,四路脉冲耦合后,输出脉冲幅度为2.66 kV,宽度为875 ps,峰值抖动≤1%,脉宽抖动≤1%。该方法可以推广至多路脉冲耦合,获得更高的功率。

摘要：研制一套同时具有时间分辨及空间分辨能力的超快电子衍射(UED)系统,理论时间分辨能力达到300fs,空间分辨能力160lp/mm,并对该系统进行了静态性能分析。实验表明,优化后系统电子束直径约为300μm,电子打靶角度约为0.09°,同时对x和y偏转板的灵敏度、电子束斑尺寸及位置稳定性进行定量分析,利用该系统进行多晶铝膜电子衍射实验,分析衍射图样表明系统最小可以分辨单个晶格间距的0.36%。

摘要：基于风场探测的需求,采用1 550 nm波长连续激光种子源搭建了一套全光纤结构多普勒相干测风雷达系统。从雷达方程出发,对连续激光相干雷达载噪比方程和不同雷达收发望远镜聚焦位置下风速合成权重进行了分析。针对测风雷达要求设计了5~200 m的变焦激光收发望远镜模块。扩束系统采用伽利略折射式结构,发射光束准直下扩束比为23,光学质量接近衍射极限。标定测试通过对旋转电机圆盘转速测量完成。转盘转速范围为-3 000 r/min到+3 000 r/min,转盘直径为26 cm。在视向速度多普勒频移分别为正向和负向时,雷达系统速度测量结果与通过圆盘转速计算值的相关系数为0.998与0.993,标准差为0.151 m/s和0.229 m/s。使用该测风激光雷达开展室外大气风速探测实验,取得了良好效果。