摘要：设计了一种用于高重复频率脉冲激光能量测量的峰值保持电路。电路由电荷积分器、2阶低通滤波器、时间延迟触发器和峰值保持器组成,通过将光电流脉冲转换成电压脉冲,电压脉冲的峰值与对应电流脉冲所包含的能量成正比。实验测量结果表明:该电路可以测量脉宽<10 ns,重复频率≥2 kHz的重频窄脉冲激光的脉冲能量,且工作稳定,其线性动态范围≥140倍。该电路可应用于光电阵列探测系统中,能实现较高的空间分辨力。

摘要：研究了光纤受γ射线辐照响应机制,计算了光纤对γ射线吸收率、效应截面、Compton电子的能通量及角度分布;提出了瞬态辐射感生损耗的测量方法,采用波长分别为405、660、850、1 310、1 550 nm的模拟宽带光纤传输系统,设计了瞬态辐射感生损耗的实验测量系统。在平均光子能量0.3MeV、剂量率2.03×107Gy/s和平均光子能量1.0 MeV、剂量率5.32×109Gy/s的两种脉冲γ射线辐照条件下,获得了4种光纤瞬态辐射感生损耗与剂量的关系、永久性感生损耗的谱分布和折射率变化结果:(1)脉冲γ射线对光纤的瞬态辐射感生损耗随探测波长在近红外到可见光范围内的减小而增大;(2)在相同辐照条件下,多模光纤的瞬态辐射感生损耗稍大于单模光纤;(3)辐射致光纤折射率降低;(4)在一定剂量范围内,多模光纤瞬态辐射感生损耗和剂量呈近似线性关系。研究表明,γ射线导致光纤基质原子产生新的色心和光纤折射率降低,色心对传输光子的共振吸收导致光纤吸收损耗增加,折射率降低导致光纤波导损耗增加,感生损耗是两种机制共同作用的结果。

摘要：远场激光光斑测量是研究高功率激光大气传输效应的有效方法,同时也是测试分析激光系统远距离瞄准能力的主要手段。设计了一种基于光电探测器阵列的高重复频率脉冲激光光斑分布探测阵列,实现了到靶激光总功率和光斑时空分布的定量测量。该探测阵列由297路Si-PIN光电探测器单元组成,其中心区域空间分辨力为1cm,有效探测尺寸为32cm、波长范围为300～1100nm。结果表明,该系统可用于最小脉冲宽度为10ns、重复频率为1～20kHz、动态范围为0.02～100μJ/cm2的脉冲光斑测量。

摘要：在窄脉冲准分子激光放大过程中,输出脉冲会因自发辐射而展宽,导致信号对比度下降。为抑制自发辐射,保持输出信号对比度,可采用电光开关将展宽部分削去。实验中采用透紫外的偏光元件、低抖动的高压脉冲电源和精密的同步调节器,设计制作了紫外波段的电光开关。半峰全宽(FWHM)为7.3ns的XeCl准分子激光脉冲被削窄到1.13～4.01ns,能量对比度达到462.6,幅值对比度达到770.7,能量效率达到34.7%。该结果表明,利用电光开关削波来抑制自发辐射导致的脉冲展宽是可行的。

摘要：为了解决激光瑞利散射技术诊断燃烧场时存在的米散射和背景杂散光干扰问题,发展了基于碘分子超精细吸收凹陷的滤波技术。介绍了分子滤波的原理和碘分子的吸收光谱,设计了用于产生稳定数密度的碘分子滤波器,并采用种子注入、可调谐Nd:YAG激光器测量了碘分子的吸收谱。采用碘分子滤波器,在稳态燃烧场和瞬态燃烧场上分别进行了结构诊断的滤波瑞利散射实验,获得了清晰的燃烧场结构图像。实验表明碘分子滤波器能够有效抑制532nm激光瑞利散射实验中的米散射和背景杂散光,提高信号图像的清晰度。

摘要：气体火花开关是放电激励脉冲HF激光器的关键部件之一,其性能直接影响激光器的正常运转。本文介绍了气体火花开关的设计,并对其静态自击穿特性和动态触发特性进行了实验研究。实验结果表明:在开关工作气压为0.1～0.4 MPa情况下,静态自击穿电压约10～30 kV,且稳定性较好;在触发电压前沿约20 ns,幅值约45 kV的情况下,欠压比大于80%时,开关时延小于120 ns,开关抖动小于6 ns;开关具有较大的工作范围,约为55%～60%。开关用于放电激励脉冲HF激光器,实现了激光器稳定运行。

摘要：利用雪崩晶体管作为高速开关器件、根据并联充电、串联放电原理设计了一种串并联相结合的MARX电路,以该电路为基础设计了一种低抖动高压脉冲驱动源,并将其应用于紫外激光脉冲的电光开关削波系统。通过同步调节器调节高压驱动脉冲和激光电光系统的时间匹配度,获得了驱动电脉冲与电光开关耦合的最佳工作状态;对匹配过程中的电光开关工作状态以及激光脉冲压缩过程进行了分析和研究,当高压驱动电脉冲幅度为2 690 V,脉宽为7.9 ns时,可以将脉宽为7.1 ns的紫外激光脉冲压缩至2.1 ns,KDP晶体的透光率达到了92.2%,电光开关的效率达到了31.7%。

摘要：针对极端高压条件物质特性研究需求,在我国万焦耳激光装置上利用其高能量、高功率、任意整形长脉冲输出的技术优势先后开展了冲击压缩、准等熵压缩以及“预冲击准等熵压缩”复合热力学路径压缩等多种热力学路径的高压加载技术研究,建立了实用的高压加载设计方法,重点优化了高压加载源的平面性和干净性,发展了高压状态精密表征技术,实现了1011 Pa以上准等熵,1012 Pa以上冲击以及两种路径之间的宽区高压加载状态能力,为激光装置上的高压状态方程及相变动力学研究提供了重要的技术基础。

摘要：为了获取静电雾化场中雾滴的空间位置、尺寸和速度信息,利用同轴数字显微全息方法,设计并搭建了雾化场测量装置,横向测量范围12.5mm,空间极限分辨率90.5LP/mm,能够实现直径8μm雾滴的测量。在该装置上,进行了单毛细管和多毛细管在稳定锥-射流模式下雾化场的测量,取得了不同流量下雾滴平均直径和平均速度随流量的变化关系。结果表明,该装置能够在单次测量中同时给出雾滴空间位置、尺寸和速度信息。该研究对于雾化参量的测量以及静电雾化研究有重要意义。

摘要：对角多路准分子激光主振荡器功率放大(MOPA)系统进行物像共轭结构简化。利用传输矩阵和光线追迹,推导出了像传递光路中光学元件扰动与相应像面光束定位误差之间关系式。根据九标度赋值矩阵,采用改进层次分析法确定指标权重系数,得到了影响系统稳定性的光学元件光束定位指标要求。结果表明,光学元件分配指标大小和像传递结构焦距、光学元件(反射镜)距离像传递结构物面距离有关,焦距越大指标越小,距离越远指标越大。测量了实验室环境下光学元件的稳定性,对测量结果和定位误差进行了分析,并在此基础上提出了光路设计和光路优化的建议。