摘要：应用自主研制的10kHz OH-PLIF(Planar laser-induced fluorescence)系统实现超燃冲压发动机点火过程的可视化。在直连式脉冲燃烧风洞上开展了超燃冲压发动机自点火、电火花和激光诱导等离子体三种点火方式的火焰结构演变过程OH-PLIF测试,采集了时间间隔为100μs的高分辨率火焰图像,进一步计算得到火焰OH基荧光强度和火焰面积的时间演化特性及火焰质心发展轨迹。研究发现:三种点火方式的初始火核发展时间均小于1ms;点火过程中,火焰均先沿凹腔壁面向下游传播,在斜坡附近转向上游传播,火焰质心运动速度为100~450m/s;相对其它两种点火过程,自点火存在强烈振荡现象。研究表明,高频PLIF技术是发动机点火过程可视化最有潜力的手段之一,是发动机燃烧机理和设计方法研究的重要支撑。

摘要：为了抑制大口径光学元件中的受激Brillouin散射效应,并满足打靶过程中束匀滑的要求,目前高能激光驱动器大都采用了正弦相位调制脉冲.然而,这类脉冲在复杂激光系统中传输时,会出现明显的调频-调幅(FM-to-AM)效应.研究这种效应的来源,对提升激光系统的整体输出性能至关重要.对复杂激光系统中一直被人们所忽视的平板光学元件带来的FM-to-AM效应进行了理论研究和数值模拟.数值模拟结果表明,通过平板光学元件的次数越多调制深度越大,呈线性递增趋势,当通过次数为10次时,调制深度高达22.2%;并且平板光学元件对各谱线的过滤也各不相同,当前端选用的中心波长为1054 nm时,平板光学对各谱线的过滤作用非常小.提出通过改变中心波长来减小FM-to-AM效应,这对于复杂激光系统的设计具有重要的指导意义.

摘要：利用光学谐振器结构的色散可提高旋转传感的灵敏度,耦合谐振器光波导可实现强色散,本文利用传输矩阵理论,研究耦合谐振器光波导旋转传感的相位灵敏度,讨论谐振器布局和波导参数对相位灵敏度的影响,结果表明波导的相位曲线和相位灵敏度依赖于波导中谐振器的布局,谐振器数量和耦合系数不仅会影响波导旋转传感相位灵敏度曲线峰值的数量和带宽,还会影响相位灵敏度的大小,而损耗会降低波导的相位灵敏度,本文的结果可用于利用谐振器布局和波导参数设计耦合谐振器光波导的相位灵敏度,对其在旋转传感方面的应用有重要意义.

摘要：SiO_2薄膜是光学薄膜领域内常用的重要低折射率材料之一。在文中研究中,通过测量薄膜的椭偏参数,使用非线性最小二乘法反演计算获得薄膜的光学常数。采用离子束溅射和电子束蒸发两种方法制备了SiO_2薄膜,在拟合过程中,基于L_8(2~2)正交表设计了8组反演计算实验,以评价函数MSE为考核指标。实验结果表明:对IBS SiO_2薄膜拟合MSE函数影响最大的为界面层模型,对EB SiO_2薄膜拟合MSE函数影响最大的为Pore模型。同时确定了不同物理模型对拟合MSE函数的影响大小和反演计算过程模型选择的次序,按照确定的模型选择次序拟合,两种薄膜反演计算的MSE函数相对初始MSE可下降35%和38%,表明拟合过程模型选择合理物理意义明确。文中提供了一种判断薄膜物理模型中各因素对于薄膜光学常数分析作用大小的途径,对于薄膜光学常数分析具有指导意义。

摘要：高焓气流平面激光诱导荧光(PLIF)可视化是近年来发展起来的一种高效的电弧风洞流场诊断方法,但由于大功率电弧风洞测量环境较为恶劣,相关研究工作开展难度大。面向解决低密度宽温度范围激发、远距离探测和背景辐射强等电弧风洞高焓流场测量难题,以NO作为示踪粒子,优化选择了适合宽温度范围的激发波长,设计了根据试验模型需求可变攻角与高度的片光整形系统,并采用大通量、高增益探测系统,在大功率电弧风洞上开展了NO-PLIF可视化试验,获得了自由流和平板模型边界层不同攻角、不同壁面高度的NO-PLIF图像,为飞行器热防护研究提供基础数据支撑。

摘要：太赫兹辐射成像在危险品检测、医疗和食品检验等领域有广泛的应用前景,基于远红外激光源的太赫兹二维透射成像方法具有很大的实用价值。在此成像系统中控制软件设计和实现是太赫兹成像系统的关键环节。本文采用V isual C++自行设计和编制了成像系统控制软件,此软件控制整个系统的运行,包括平移台的移动、数据采集卡的数据采集、峰峰值检测、生成图像、图像的显示以及图像的存储,另外附带太赫兹激光器参数查询功能。成像实验结果表明,此软件满足系统要求,运行良好,获得了较清晰的太赫兹图像。

摘要：激光技术的发展对减反膜提出了超高透过率的要求,基板的表面特征在高精度减反膜的设计与制造中不可忽略。选择熔融石英为基板,Ta2O5和SiO2为高低折射率膜层材料,针对在0°入射角下工作的532 nm激光减反膜进行设计与分析,得到膜层内的电场分布。在模拟计算中将基板的表面粗糙度等效为等比例混合膜,计算分析了理想设计条件下不同厚度界面层的V型减反膜,得到透过率与界面粗糙度的数值函数关系,最后利用数值优化的方法对理想设计进行修正,得到了存在界面层的减反膜修正结果,研究结果有助于实现超高透过率短波长激光减反膜的设计与制备。

摘要：星载光机电设备兼有光学系统和运动机构的特点,前者温度指标要求高,后者构型复杂并且相对星体其他部分运动,这给热设计的验证带来困难。文章以光机电设备激光通信终端为例,提出了热设计的间接验证方法,即通过地面试验数据修正热分析模型、再由热分析模型预示在轨温度,进而验证热设计。设计了热平衡试验,并根据试验结果修正了模型,修正后的试验模型计算结果与试验结果基本一致,81%的测温点偏差小于5℃,模型较好地反映了真实的热物理状态,其预示的在轨温度可用于验证热设计。对比了轨道计算温度与飞行温度,81%的测温点偏差小于4℃,证明了间接验证方法的正确和有效,满足星载激光通信终端的应用要求。所述的验证方法显著降低了热试验的难度,对多姿态与高温度指标的光机电设备具有借鉴意义。

摘要：分析了振动对卫星光通信的影响以及卫星平台振动产生原因和特点,找出了卫星平台振动规律。针对振动对卫星光通信系统影响问题,定义了补偿因子以描述补偿效果;对于影响较大的低频振动情况,设计并建立了模拟振动补偿系统。实验结果表明,采用前馈补偿技术的模拟振动补偿系统对于10Hz低频振动的补偿效果显著,补偿大约80%的振动。

摘要：文中首先概述了脉冲激光偏频锁定技术在激光雷达中广阔的应用前景及其在国内外的发展现状。然后 ,介绍了复杂可编程逻辑器件 (CPLD)芯片的原理和它的发展状况 ,提出采用CPLD芯片做成全数字鉴频器 ,进行单脉冲激光外差频率鉴频的思路。最后 ,完成了这种鉴频器的设计和制做 ,实现了单脉冲鉴频偏频锁定实验 ,工作带宽为 12