合肥工业大学 计算机与信息学院, 合肥 230009
光场相机通过一次曝光可以获取空间目标的位置和方向信息, 具有重聚焦和多视角的特性, 利用光场的这些特性可以进行视觉测量.本文对光场极平面图像视觉测量、重聚焦视觉测量、双目视觉以及多目视觉测量方法的测量原理和误差影响因素进行了理论分析, 并通过实验验证了光场视觉测量误差跟不同视角基线长度, 主透镜焦距大小, 目标离相机的实际距离等结构参量的关系；理论分析和实验结果表明, 由于相机基线较短, 远距离测量误差较大, 近距离测量具有较高的精度；在光场微透镜阵列大小有限条件下, 采用多个视角组合的测量方法具有更高的测量精度.
光场相机 多视角图像 焦堆栈图像 视觉测量 结构参量 误差分析 Light field camera Multi-view image Focal stack images Vision measurement structural parameters Error analysis 光子学报
2017, 46(11): 1112004
1 中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳621999
2 中国工程物理研究院 脉冲功率科学与技术重点实验室, 四川 绵阳 621999
3 中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621999
4 中国工程物理研究院 计算机应用研究所, 四川 绵阳 621999
在聚龙一号脉冲功率装置上首次完成了对带正弦扰动铝套筒Z箍缩的X射线背光照相实验。实验采用千焦耳激光器(1053 nm,1 kJ,1 ns)驱动固体靶材产生X射线,然后利用基于球面晶体的单色背光照相技术以及直接点投影背光照相技术,成功观测到约7.5 MA电流驱动条件下,Z箍缩铝套筒的外边界不稳定性发展情况。该实验验证了在聚龙一号装置上联合千焦耳激光器开展X射线背光照相实验的能力,为后续精密Z箍缩物理研究奠定了基础。
Z箍缩 背光照相 套筒 不稳定性 Z-pinch X-ray backlighting liner instability 强激光与粒子束
2016, 28(4): 040101
1 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
2 中国工程物理研究院计算机应用研究所, 四川 绵阳 621900
腔镜准直是多程放大光路准直中的基础，针对高功率固体激光装置多束组并行准直对腔镜准直的要求，提出一套基于衍射对称性的腔镜准直算法，可以避免腔镜准直受到图像质量的影响而导致精度偏低。在神光Ⅲ主机装置上进行了该腔镜准直算法的实验验证，实验结果表明，相对于传统算法，采用基于衍射对称性的腔镜准直算法，可以将腔镜准直精度由8 μrad提升至3.96 μrad。
图像处理 自动准直 腔镜 多程放大 中国激光
2014, 41(12): 1202009
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
通过离线实验指出了神光Ⅲ主机装置联机调试阶段中限制系统隔离比提高的主要因素来自于转角体结构中反射膜引入的退偏效应。从膜系理论出发建立了神光Ⅲ主机装置中的转角体结构的反射系数的计算模型，进而通过计算指出了退偏效应的主要来源是反射膜层厚度的偏差，然后通过数值计算与离线实验结果的对比确定了转角体结构中各个反射镜的反射系数。由此得到了转角体结构的总反射系数及其造成的神光Ⅲ主机装置系统隔离比的提升上限和进一步提升系统隔离比的思路。
退偏效应 反射系数 隔离比 高功率固体激光器 depolarization effect reflectance coefficient isolation ratio high power solid-state laser 强激光与粒子束
2013, 25(12): 3197
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
基于菲涅耳公式，分析了偏振光通过钕玻璃片的透射率及反射率，讨论了高功率固体激光装置离轴光束对隔离性能的影响。根据光轴和小开关晶体晶轴走偏导致的退偏损耗的原理，可以使用开关晶体的姿态去补偿光束旋转误差的退偏损耗。实验结果表明，钕玻璃片小角度变化不影响系统对偏振光选择性通过，并且利用开关晶体来补偿光束旋转误差的退偏损耗能提高系统隔离比3倍以上。
高功率固体激光 主放大系统 隔离 布鲁斯特角 high power solid-state laser main-amplifier system isolation Brewster angle 强激光与粒子束
2012, 24(10): 2284
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
系统地回顾了有关级联过程导致的各种非线性效应的工作，指出了级联效应可导致不同光谱成分间出现能量转移现象，且二阶级联过程中产生的白光还能够提供种子光进而得到基于参量放大过程的宽带锥形辐射。在此基础上，进一步研究了入射的基频波长对于超连续白光能量转移效果及产生倍频效率的影响以及二阶级联过程引起的偏振调制现象，指出当入射波长越靠近相位匹配波长时倍频效率越高，发现二阶级联效应还可以引起显著的基频光偏振调制。
倍频产生 超连续白光产生 级联效应 参量放大 偏振调制 second harmonic generation supercontinuum generation cascaded processes optical parametric amplification polarization modulation
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
锥形空间滤波孔是一种应用于高功率固体激光装置空间滤波的新型结构滤波小孔，其内部光滑的锥形结构可以有效滤除光束中的高频成分且避免等离子堵孔现象的发生。根据神光-Ⅲ主机装置结构特点，设计并加工了适用于主机装置的锥形空间滤波小孔，并开展了应用实验研究。通过与传统的平面结构滤波小孔对比可以看出，锥形小孔有效地避免了等离子体度堵孔现象，在与光束波前补偿技术配合使用条件下，保证光束顺利过孔，并成功实现了基频光7988 J的满能量输出。
高功率固体激光系统 锥形空间滤波小孔 等离子体溅射 等离子体堵孔 high energy solid-state laser system cone pinhole plasma sputtering plasma closure
中国工程物理研究院激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
基于非线性传输方程与五能级速率方程的耦合模型分析了超高斯脉冲在反饱和吸收(RSA)作用下的动态响应特性。研究了脉冲时空波形在RSA材料中的演化规律以及脉冲与材料相互作用的动力学过程。讨论了单重态第一激发态寿命对输出脉冲时空波形的影响，并优化了材料参数以避免时空畸变。对新型RSA材料的开发以及在时空波形敏感领域的应用具有指导意义。
非线性光学 反饱和吸收 动态响应 时空畸变
中国工程物理研究院 激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
采用神光-Ⅲ原型装置“多路放大器级联”的方式，构建了神光-Ⅲ主机装置主放大器构型验证平台。在此平台上开展了小开关隔离能力、主放大系统静态透过率、主放大系统隔离比等性能测试，并且考核了大能量发射时的主放大系统基频光输出能力。结果表明：输出基频光的平均通量达到了神光-Ⅲ主机装置的设计水平，同时验证了神光-Ⅲ主机装置主放大系统构型设计的可行性。
高功率固体激光 主放大器 构型 隔离能力 high power solid-state laser main amplifier configuration isolation ability 强激光与粒子束
2011, 23(10): 2608
中国工程物理研究院激光聚变研究中心， 四川 绵阳 621900
脉冲的时间调制严重威胁高功率聚变激光装置在高通量下运行的自身安全甚至使聚变点火失败，因此必须根除或充分抑制。提出了一种基于光限幅效应时域滤波的方法，光限幅效应是非线性光学过程，可以通过材料实现低光强输入时透射率较高，高光强输入时透射率较低。介绍了光限幅效应的主要机制、研究概况，分析了适合用于光路中的限幅机制，最后讨论了该时域滤波方法在实际光路中的应用形式及发展前景。
非线性光学 光限幅效应 时域滤波 反饱和吸收 激光与光电子学进展
2011, 48(10): 101901
