激光组束论文-陈明玉,李小燕,陈子阳,蒲继雄,林志立

激光组束论文-陈明玉,李小燕,陈子阳,蒲继雄,林志立

导读:本文包含了激光组束论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:激光光学,迭加光强分布,广义惠更斯-菲涅耳衍射原理,间接驱动聚变

激光组束论文文献综述

陈明玉,李小燕,陈子阳,蒲继雄,林志立[1](2016)在《部分相干平顶激光组束投射腔壁光强的分布特性》一文中研究指出建立了间接驱动过程中激光组束通过透镜在黑腔柱体中传输的模型。利用柯林斯公式,将各个锥环所有激光束投射到腔壁上的所有焦斑光强进行非相干迭加,研究其光强分布。详细分析了空间相干度、透镜聚焦F数、离焦距离对靶壁上焦斑光强分布均匀性的影响。空间相干度增大时,非相干迭加得到的亮斑光强度增大,光强起伏更剧烈,顶部光强分布均匀性变差;增大透镜聚焦F数,焦斑光场增强,光强振荡程度加深,光场分布更不均匀;而离焦量变大时,靶腔壁上的光强度降低,其振荡程度也减弱,光强峰值差值变小,顶部光强分布变得均匀。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2016年04期)

陈义[2](2015)在《非共线布里渊串行放大激光组束研究》一文中研究指出通过将多束激光进行功率合成的激光组束技术是近年来迅速发展起来实现高功率、高光束质量和高可靠性激光输出的有效方法,打破了传统单路激光器发展的瓶颈。基于受激布里渊散射(SBS)的串行激光组束技术,相较于其他组束技术更接近于用非相干组束的手段,却能获得物理上完全相干的单束激光输出。具有各泵浦光之间彼此独立,无需对其进行精确相位控制,系统稳定性高、可扩展性强等优点。本论文在对强信号布里渊放大和非共线布里渊放大进行详细研究的基础上,设计并搭建了非共线布里渊串行放大激光组束演示系统,实现了多束激光功率合成为一路大能量激光脉冲输出。首先从经典SBS声光耦合方程组出发,推导建立了存在Stokes种子光受激布里渊散射的强信号布里渊放大理论模型。进而利用该模型就强信号布里渊放大中泵浦光注入对Stokes种子光受激布里渊散射的影响进行了理论模拟分析,得出了由于泵浦光存在而降低Stokes种子光SBS产生阈值的结论,并通过实验对其进行了验证。论文还通过改变Stokes种子光与泵浦光在介质池中相遇的时间和相遇的角度,实验研究了强信号布里渊放大中实验条件改变对Stokes种子光受激布里渊散射的影响;通过改变SBS介质的布里渊频移、布里渊增益线宽和布里渊增益系数,理论模拟了介质参数变化对强信号布里渊放大中Stokes种子光受激布里渊散射的影响。其次,利用自制激光系统作为光源对不同角度的非共线强信号布里渊放大进行了实验研究,得出了非共线强信号布里渊放大在小角度范围内(<15°)不需要进行频率匹配依旧保持高效的结论。论文还针对大角度非共线布里渊放大因频率失谐导致效率下降问题进行了理论模拟分析,提出了通过控制Stokes种子光频率与声波频率达到共振,实现非共线布里渊放大频率匹配的解决方案并给出了实验验证。此外,还提出了一种简单有效测量SBS介质布里渊特性参数的新方法,对适合在激光串行组束中使用的全氟碳化合物系列介质的布里渊频移和布里渊增益线宽进行了测量,得到的测量结果可以给介质选取提供参考。最后,在前面几章的研究基础上,对非共线布里渊串行放大激光组束演示系统进行了分模块化设计和搭建。其中,单纵模脉冲激光振荡-放大模块中采用复合腔选单纵模技术,利用传输矩阵方法对其进行了参数设计,使用Solid Works叁维制图软件对其进行了结构设计;多路激光脉冲并行放大模块中采用双程放大模式,通过增益模拟设计确定了Nd:YAG激光放大棒的规格参数,通过脉冲激光电源模拟设计确定了储能放电系统的规格参数;非共线布里渊串行放大功率合成模块中,通过结构排布设计确定了Stokes种子光与各路泵浦光在介质池内的相遇方式。在各模块设计搭建的基础上进行了联合调试,最终实现了Stokes种子光对5路泵泵浦光进行功率合成,获得了重复频率为1Hz,脉冲宽度为10.6ns,能量为2.96J的组束能量输出,能量提取效率为0.71,组束效率达到0.78。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-12-01)

白振旭,王雨雷,吕志伟,陈义,李森森[3](2015)在《基于布里渊放大串行激光组束研究进展》一文中研究指出将若干路小能量、低功率的激光进行合成,以获得大能量、高功率激光输出的固体激光器,克服了晶体材料体积、热效应及重复频率的限制,近年来得到迅猛发展。基于受激布里渊散射(SBS)技术的激光组束方法作为该领域极其重要的研究方向之一,受到国内外学者的广泛关注。本文综述了基于布里渊放大的串行激光组束的研究进展,分析了共线及非共线组束方法的特性及SBS组束面临的问题,并对发展方向进行了展望。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2015年11期)

陈义[4](2009)在《基于布里渊放大的非共线激光组束研究》一文中研究指出高光束质量的高功率激光可以被广泛地应用于军事、科研和工业等其他应用领域。通常单个激光器的输出能量是从单个激活介质中得到的,因此增加单个激光器的输出能量受到诸多限制。合成多束小能量、低功率的激光从而获取大能量、高功率输出的激光组束技术是突破这些限制的有效途径之一。本文给出了基于布里渊放大非共线激光组束的理论模型,针对非共线布里渊放大随抽运光和Stokes光能量的变化进行了理论模拟和实验验证,并实验研究了基于布里渊放大非共线激光组束在实际应用中可能存在的问题。本文首先从SBS的经典理论出发,建立了非共线布里渊放大的数学计算模型。对相位失配对布里渊放大的影响进行了数学推导,给出了计算相位失配影响的数学公式。运用非共线布里渊放大的数学计算模型,就抽运光和Stokes光交角变化对非共线布里渊放大的影响以及非共线布里渊放大随抽运光和Stokes光能量的变化进行了理论模拟。模拟中发现能量提取效率和抽运光能量抽空率均随抽运光和Stokes光能量的增加而增加,且布里渊放大效率主要受Stokes光能量变化影响的规律,并给出了实验验证。实验中还获得了Stokes光能量与抽运光能量比值达35倍的强信号布里渊放大。对基于布里渊放大非共线激光组束在实际应用中可能存在的问题进行了实验研究。抽运光退偏对非共线布里渊放大影响的实验结果表明,抽运光的退偏会造成非共线布里渊放大效率的下降。但是抽运光的偏振方向相对于Stokes光偏振方向在10度范围内,抽运光能量抽空率下降很小。抽运光光斑尺寸变化对布里渊放大影响的实验中发现Stokes光在从SBS产生池出来后会出现光斑尺寸变小的情况,进而造成在SBS放大池中抽运光与Stokes光光斑尺寸不匹配的问题,降低了非共线激光组束的效率。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2009-06-01)

胥杰,赵尚弘,周万银,占生宝,石磊[5](2008)在《非相干光纤激光组束系统耦合效率的优化分析》一文中研究指出单光束耦合效率是决定非相干组束系统输出功率的关键,它受到透镜焦距、光栅周期和光斑半径等参数的影响。为了寻求较为优化的系统参数,通过理论分析和仿真研究,结果表明对于中心波长1060nm的光纤激光,应当选择透镜焦距20cm,光栅周期5μm,并且需要将光斑半径控制在50μm左右。通过反解光栅频率及组束波长带宽的第一个零点来选择组束阵列宽度一定条件下较优的光栅参数。通过理论分析和数值计算,结果表明较小的光栅频率和光栅厚度对提高衍射效率是有利的。(本文来源于《光学技术》期刊2008年03期)

楚兴春,赵尚弘,占生宝,胥杰,吴卓亮[6](2008)在《基于体光栅的多阵元光纤激光组束》一文中研究指出针对外腔谱组束和主振荡功率放大(MOPA)组束方案中存在的问题,基于体光栅极窄的波长选择性和角度选择性,提出了两种多阵元光纤激光组束方案。为克服外腔谱组束中阵元数目受衍射元件有限频谱范围的限制,提出了一种基于级联体光栅的谱组束方案,该方案可使组束阵元数目随光栅数目倍增;提出了一种基于重迭体光栅的MOPA组束方案,该方案通过重迭体光栅的双向复用提供光学反馈,使系统无需复杂的相位检测与控制就可实现各阵元光束的相位锁定。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2008年05期)

胥杰,赵尚弘,占生宝,侯睿,方绍强[7](2007)在《光学参数对非相干光纤激光组束效果的影响》一文中研究指出提高非相干光纤激光组束功率,需要尽可能大的光栅衍射效率。通过理论分析和数值仿真,结果表明PTR布拉格光栅存在最佳厚度,并且光栅衍射效率随着光栅频率和组束波长带宽的减小而增大。在光纤阵列宽度一定的条件下,存在最佳光栅频率值使得总体衍射效率取极大值。实际应用中应选取光栅频率200~700mm-1,组束波长带宽0~20nm,在此基础上进一步设计组束光学系统的其他参数。(本文来源于《光电工程》期刊2007年12期)

侯睿,赵尚弘,胥杰,方绍强,石磊[8](2007)在《非相干光纤激光组束中光栅参数的确定》一文中研究指出光栅衍射效率是非相干光纤激光组束系统的关键,理论分析和数值仿真表明光栅衍射效率随着光栅频率和光栅厚度的减小而增大。全面综合考虑光栅频率应该选取在200mm-1和400mm-1之间,光栅厚度在1mm到2mm之间。同时提出了一种不等间隔方法提高系统总体衍射效率,该方法较等间隔条件下衍射效率提高了0.1651。(本文来源于《光学技术》期刊2007年S1期)

胥杰,赵尚弘,石磊,方绍强,吴季礼[9](2007)在《非相干光纤激光组束中光栅衍射效率的研究》一文中研究指出提高非相干光纤激光组束的组束功率,需要增大光栅对组束激光的衍射效率。通过理论分析和数值仿真,结果表明对中心激光入射角偏移及组束光角偏移的精确控制是提高光栅衍射效率的光健,高的衍射效率对应较大的光栅周期和较小的光栅厚度。对于中心激光入射波长1060nm,应选择光栅频率200~400mm-1,对应的光栅厚度2~4mm。(本文来源于《光学技术》期刊2007年S1期)

唐前进,施翔春,胡企铨[10](2007)在《填充因子对激光组束远场功率分布的影响》一文中研究指出根据Collins积分公式对激光组束后的远场分布进行了理论分析和模拟计算,着重讨论了参与组束激光的填充因子对组束后的远场分布的影响。(本文来源于《推进技术》期刊2007年05期)

激光组束论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

通过将多束激光进行功率合成的激光组束技术是近年来迅速发展起来实现高功率、高光束质量和高可靠性激光输出的有效方法,打破了传统单路激光器发展的瓶颈。基于受激布里渊散射(SBS)的串行激光组束技术,相较于其他组束技术更接近于用非相干组束的手段,却能获得物理上完全相干的单束激光输出。具有各泵浦光之间彼此独立,无需对其进行精确相位控制,系统稳定性高、可扩展性强等优点。本论文在对强信号布里渊放大和非共线布里渊放大进行详细研究的基础上,设计并搭建了非共线布里渊串行放大激光组束演示系统,实现了多束激光功率合成为一路大能量激光脉冲输出。首先从经典SBS声光耦合方程组出发,推导建立了存在Stokes种子光受激布里渊散射的强信号布里渊放大理论模型。进而利用该模型就强信号布里渊放大中泵浦光注入对Stokes种子光受激布里渊散射的影响进行了理论模拟分析,得出了由于泵浦光存在而降低Stokes种子光SBS产生阈值的结论,并通过实验对其进行了验证。论文还通过改变Stokes种子光与泵浦光在介质池中相遇的时间和相遇的角度,实验研究了强信号布里渊放大中实验条件改变对Stokes种子光受激布里渊散射的影响;通过改变SBS介质的布里渊频移、布里渊增益线宽和布里渊增益系数,理论模拟了介质参数变化对强信号布里渊放大中Stokes种子光受激布里渊散射的影响。其次,利用自制激光系统作为光源对不同角度的非共线强信号布里渊放大进行了实验研究,得出了非共线强信号布里渊放大在小角度范围内(<15°)不需要进行频率匹配依旧保持高效的结论。论文还针对大角度非共线布里渊放大因频率失谐导致效率下降问题进行了理论模拟分析,提出了通过控制Stokes种子光频率与声波频率达到共振,实现非共线布里渊放大频率匹配的解决方案并给出了实验验证。此外,还提出了一种简单有效测量SBS介质布里渊特性参数的新方法,对适合在激光串行组束中使用的全氟碳化合物系列介质的布里渊频移和布里渊增益线宽进行了测量,得到的测量结果可以给介质选取提供参考。最后,在前面几章的研究基础上,对非共线布里渊串行放大激光组束演示系统进行了分模块化设计和搭建。其中,单纵模脉冲激光振荡-放大模块中采用复合腔选单纵模技术,利用传输矩阵方法对其进行了参数设计,使用Solid Works叁维制图软件对其进行了结构设计;多路激光脉冲并行放大模块中采用双程放大模式,通过增益模拟设计确定了Nd:YAG激光放大棒的规格参数,通过脉冲激光电源模拟设计确定了储能放电系统的规格参数;非共线布里渊串行放大功率合成模块中,通过结构排布设计确定了Stokes种子光与各路泵浦光在介质池内的相遇方式。在各模块设计搭建的基础上进行了联合调试,最终实现了Stokes种子光对5路泵泵浦光进行功率合成,获得了重复频率为1Hz,脉冲宽度为10.6ns,能量为2.96J的组束能量输出,能量提取效率为0.71,组束效率达到0.78。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

激光组束论文参考文献

[1].陈明玉,李小燕,陈子阳,蒲继雄,林志立.部分相干平顶激光组束投射腔壁光强的分布特性[J].激光与光电子学进展.2016

[2].陈义.非共线布里渊串行放大激光组束研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[3].白振旭,王雨雷,吕志伟,陈义,李森森.基于布里渊放大串行激光组束研究进展[J].激光与光电子学进展.2015

[4].陈义.基于布里渊放大的非共线激光组束研究[D].哈尔滨工业大学.2009

[5].胥杰,赵尚弘,周万银,占生宝,石磊.非相干光纤激光组束系统耦合效率的优化分析[J].光学技术.2008

[6].楚兴春,赵尚弘,占生宝,胥杰,吴卓亮.基于体光栅的多阵元光纤激光组束[J].激光与光电子学进展.2008

[7].胥杰,赵尚弘,占生宝,侯睿,方绍强.光学参数对非相干光纤激光组束效果的影响[J].光电工程.2007

[8].侯睿,赵尚弘,胥杰,方绍强,石磊.非相干光纤激光组束中光栅参数的确定[J].光学技术.2007

[9].胥杰,赵尚弘,石磊,方绍强,吴季礼.非相干光纤激光组束中光栅衍射效率的研究[J].光学技术.2007

[10].唐前进,施翔春,胡企铨.填充因子对激光组束远场功率分布的影响[J].推进技术.2007

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