摘要：高精细度光学谐振腔辅助的量子非破坏(quantum nondemolition,QND)测量可产生原子自旋/动量压缩态,是提升原子干涉灵敏度以突破标准量子极限的重要手段.传统Fabry-Perot腔内驻波场结构导致的光与原子相互作用不均匀性,使得原子自旋压缩度在演化过程中逐渐衰退.本文研究一种面向原子干涉仪均匀QND测量的光学环形腔,分析环形腔内行波场结构对光与原子相互作用均匀性的影响,设计并研制了高精细度(F=2.4(1)×10~4)高真空兼容型光学环形腔,并测试了环形腔特性.在此基础上,制备88Sr冷原子系综并与环形腔模式耦合,通过环形腔差分测量方式提取原子经过腔模过程中对环形腔造成的色散相移,实现对原子数目的非破坏测量.实验结果表明在探测光功率为20μW条件下,测得环形腔色散相移为40 mrad,耦合进腔内原子数目约为1×10~5.调节原子与腔模位置匹配及探测光失谐量等参数,验证了环形腔色散相移与QND测量理论的一致性.本文研制的光学环形腔为原子干涉仪中自旋/动量压缩态的产生提供重要解决途径,有望进一步提升原子干涉灵敏度,并广泛应用于腔增强型量子精密测量中.

摘要：随着先进工艺和技术的不断进步,要想保证数据在高速传输中的正确性,均衡器需要有更高的补偿和更低的功耗,才能实现高效通信。基于12 nm互补金属氧化物半导体工艺,设计了一种高增益、低功耗的自适应连续时间线性均衡器(continuous time linear equalizer,CTLE),该均衡器采用2级级联结构来补偿信道衰减,并提高接收信号的质量。此外,自适应模块通过采用符号-符号最小均方误差(sign-sign least mean square,SS-LMS)算法,使抽头系数加快了收敛速度。仿真结果表明,当传输速率为16 Gbit/s时,均衡器可以补偿-15.53 dB的半波特率通道衰减,均衡器系数在16×10^(4)个单元间隔数据内收敛,并且收敛之后接收误码率低于10^(-12)。

摘要：在掺铒光纤环形激光器中插入饱和吸收光栅是获得稳定单纵模激光的常用方法,但跳模难以完全避免.通过干涉仪动态相移解调法将光频跳变实时转化为相位变化,发现了一种由饱和吸收动态光栅的瞬态响应特性导致的跳模新机理.实验测量了由腔长快调触发的规则跳模,获得了跳模规律及成因.此种跳模发生在调制曲线斜率最大值附近区域,通常在相邻模式之间出现,跳模前移频量约为纵模间隔.在同等调制振幅下,抽运功率越高,触发跳模所需的光频调制频率越大,所需的最小移频量也越大.实验结果给出了振动和调制条件下激光器稳定工作的条件,这为设计激光器的隔振封装和确定频率调制工作模式下的调制范围提供了实验依据.

摘要：为了解直线型变压器驱动源(LTD)的工作特点,掌握LTD对百ns方波脉冲的响应情况,设计了一台可输出电压峰值>20 kV,脉冲半高宽约150 ns的单级长脉冲LTD模块。对整个装置的各个单元的设计进行了详细介绍,通过理论分析进行优化,给出了合理的参数,该LTD模块采用两路并联馈电。每路馈电脉冲由30 kV高压电缆绕制而成的脉冲形成线产生,且为减小回路杂散电感的影响,设计制作了一个低电感、较小抖动的三电极触发开关。初步的实验结果表明,初、次级间电压吻合的很好,验证了理论分析及装置设计。最后针对以上工作中的不足提出了今后的工作重点,包括对磁芯非线性磁导率和损耗的研究,提出更加符合实际的变压器模型,对LTD以及馈电装置的布局研究等,为将来优化设计并多级串联,实现更高电压输出奠定了基础。

摘要：提出了一种基于膜系误差灵敏度控制的鲁棒膜系设计方法,建立了鲁棒膜系设计评价函数在膜层参数误差统计分布下的解析表达式,避免统计样本数目有限性造成的样本均值与总体期望的误差,以及过大数目样本造成的长的计算时间消耗,并通过宽带增透膜、中性分光膜和线性透射率滤光片等多种薄膜的鲁棒设计实验证实了其在膜层参数误差控制上的效果。结果表明:该新型鲁棒膜系设计方法具有内在的快速算法特性,其设计膜系对镀膜中的膜厚监控误差不敏感,对于高质量薄膜的重复制备和批量成品率的提高具有实用价值。

摘要：设计了小基区、基区不吹He的环柱型高能化学激光器环形HYLTE喷管阵列,并使用数值模拟的方法对环形HYLTE喷管阵列流场的气动性能和光学性能进行了分析．结果表明,该设计有利于形成v=1→v=0 之间振转跃迁谱线,不利于v=2→v=1之间振转跃迁谱线的形成,由于光腔区绝大多数的HF(2)分子碰撞去激活后成为HF(1)分子,从而使1P谱线的小信号增益倍增,无基区吹He的设计有利于提高高能化学激光器的效率．采用小基区的设计可以增大喷管阵列的功率流密度,无基区吹He的设计不但可以使复杂的环形高超音速低温喷管叶片的加工与装配得到简化,而且降低了激光器工作气体的消耗．因此该设计不但有利于实现高能激光器的紧凑化设计,还有利于节省高能激光器建造和运行的成本．

摘要：使用移轴维氏曲线和双三次方曲线作为收缩段线型分别设计了两种环形HYLTE主喷管,给出了环形 HYLTE喷管三维的多组分有反应湍流场的控制方程、边界条件和模拟区域的选择．计算结果表明,这两种线型的喷管均能避免边界层的分离,获得均匀的流场分布及相同的出口马赫数分布,但移轴维氏曲线在收缩段前部收缩快速,气流速度相应较快,因此F原子的气相复合程度弱于另外一种收缩段设计的喷管,相应地,使用移轴维氏曲线设计的喷管F原子流量比另外一种喷管高5％左右,因此使用移轴维氏曲线作为环形HYLTE 主喷管收缩段的设计有助于提高化学激光器的效率．

摘要：激光捷联惯性组件是航海惯性导航系统的核心部件,惯性组件的温度变化直接影响系统的导航精度。本文利用ANSYS模拟了激光捷联惯性组件的温度场、热应力场和热变形。首先介绍了我们设计的激光捷联惯性组件的结构特征,建立了有限元模型,然后详细介绍了有限元分析中边界条件的处理及换热系数的计算方法,最后给出了激光捷联惯性组件的稳态温度场、瞬态温度场分布情况。实验测试结果与仿真分析结果吻合,计算误差小于2%。利用热-结构耦合法仿真分析了激光捷联惯性组件的热应力场和热变形情况。本文的研究结果可以为激光航海捷联惯性组件温度补偿中测温点的选取、捷联惯导系统变温过程中的标定、惯性组件的热设计以及进一步优化设计等提供参考依据。

摘要：对非均匀近场强度分布影响强激光远场聚焦效果的原因进行了分析。对高能激光窗口进行了二元光学设计。提高了光束强度分布的均匀性,改善了光束质量。介绍了二元光学设计的基本原理,采用随机并行扰动爬山法对窗口的位相分布、变换后的光束强度分布、衍射效率和光束均匀性进行了计算。计算结果表明,基于二元光学设计的激光窗口能有效地改善光束强度分布的均匀性,提高了发射光束的质量。

摘要：应用虚拟仪器技术,基于"DF透反仪"的测量思想和光路设计,设计了大角度范围自动化测量透反射率系统,工作波长为6328nm,透反射率测量角度范围可以达到5°~80°。重点讨论了透反射率自动化测量系统的测量原理和信号获取方法,介绍了系统的机械设计、自动化测量以及数据的采集和处理。