哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150080
由于很多实际应用中需要光斑环形分布, 因此太赫兹高斯光束整形环形光束的研究具有重要的理论和应用价值。文中利用GS算法设计相位板, 将太赫兹波段的高斯光束整形为环形光束。讨论了刻蚀台阶数量对该波段相位板整形结果的影响。对不同传输距离进行了仿真计算, 并在实验中将热释电相机PyrocamⅢ作为实验中的探测器对不同传输距离进行了实验。实验结果表明, 实验结果与仿真计算结果接近。
太赫兹 高斯光束整形 GS算法 环形光束 terahertz Gaussian beam shaping GS algorithm ring beam 红外与激光工程
2017, 46(5): 0525002
哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨150001
报道了2 μm被动调Q的Ho∶YAG激光器, 该激光器采用Tm3+光纤激光器作为泵浦源, 使用多层石墨烯作为可饱和吸收体。在连续波激光输出模式下, 当泵浦功率为4.2 W时, 获得了750 mW激光输出, 输出激光中心波长为2.09 μm, 斜率效率为29.6%。在连续波激光器谐振腔中插入多层石墨烯可饱和吸收体并调整谐振腔, 获得了脉冲激光输出。当泵浦功率为4.2 W时, 获得最小脉冲宽度3.1 μs、重复频率66.6 kHz的脉冲激光输出, 其最大平均输出功率为170 mW, 斜率效率为12.6%, 光束质量因子M2x=1.15, M2y=1.12。
固体激光器 被动调Q 多层石墨烯 solid-state lasers passively Q-switched Ho∶YAG Ho∶YAG multilayer graphene
1 湖北汽车工业学院理学系, 湖北 十堰 442002
2 哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室, 黑龙江 哈尔滨 150006
激光等离子体推进机理是激光推进技术的关键。基于平均原子(离子)模型(AAM)和碰撞辐射平衡模型(CRM)，对激光与等离子体相互作用过程进行了耦合计算，得出了一些特性参数。激光打碳靶实验结果验证了模拟结果的正确性，表明激光双脉冲打碳靶比单脉冲多产生最高为50%的冲量耦合系数，有利于激光推进。这为激光等离子体推进的进一步研究提供参考。
光电子学 激光等离子体推进 推进机理 理论模拟 实验研究
1 哈尔滨工业大学 可调谐激光技术国家重点实验室,哈尔滨 150001
2 中国人民解放军92961部队,三亚 572021
提出了一种均匀会聚菲涅尔透镜设计方案,透镜基于离轴聚焦设计,采用方形非旋转对称结构,利用光强叠加实现均匀会聚。文章基于该方法建立了几何聚光比分别为56、100、400和900倍,焦距分别为300 mm、400 mm、500和600 mm的透镜模型,并利用光学仿真软件对其聚光性能进行分析。研究结果表明:基于该方法设计的透镜能够较好地实现均匀会聚,且聚光效率和聚光分布均匀度均超过80％,可以满足聚光光伏需要。
光学设计 均匀会聚 菲涅尔透镜 聚光光伏 optical design uniform concentrating Fresnel lens concentration photovoltaic
哈尔滨工业大学光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150001
利用频率为2450 MHz,功率可调范围为0～600 W的微波源放电激励烷基碘化物C2H2F3I,观测了碘原子1.315 μm发射谱,并分析了微波激励过程中发生的主要动力学过程。不同压力下重复实验,在介质气体压力分别为50 Pa,60 Pa和160 Pa时均观测到了1.315 μm处的波峰输出,这说明通过微波激励C2H2F3I可以产生1.315 μm的发射。此外,还采用放大自发辐射(ASE)法研究了微波激励C2H2F3I条件下1.315 μm发射谱的增益特性。测量小信号增益系数时加入缓冲气体He,在总压力为150Pa(C2H2F3I和He以1:2混合)和微波源功率为400 W时测得微波激励C2H2F3I条件下1.315 μm发射谱的小信号增益系数为1.02% cm-1。
激光技术 碘激光 发射谱 增益
哈尔滨工业大学,光电子技术研究所,黑龙江,哈尔滨,150001
利用微波放电激励高纯氮,并采用放大自发辐射法,研究了不同微波激励功率和不同N2气压条件下N2分子二聚物352.3 nm辐射的增益特性.给出了沿放电管轴线N2分子二聚物352.3 nm辐射的小信号增益系数随微波激励功率和充入放电管N2气压变化的规律.研究结果表明当微波功率大于100 W时,充入N2气压在330～1 800 Pa范围内,N2分子二聚物在352.3 nm处存在受激辐射特性.当微波功率为500 W,充入放电管的N2气压为1 100 Pa时,N2分子二聚物352.3 nm辐射的小信号增益系数最大为1.08% cm-1.另外,还给出了N2分子二聚物352.3 nm辐射增益沿放电管径向分布情况. N2分子二聚物352.3 nm辐射的增益系数在放电管中心最小,接近管壁时最大.
放大自发辐射 二聚物 增益
哈尔滨工业大学,光电子技术研究所,哈尔滨,150001
为得到高纯度的VO2薄膜,对其制备参数进行了探索.VO2薄膜用磁控溅射法制备.对不同条件下制备的VO2薄膜用X射线电子能谱仪(XPS)测试,并通过拟合来得到3,4,5价钒在薄膜中所占的比例.为提高4价钒的含量对薄膜进行了退火处理,分析了退火对氧化钒薄膜中4价钒含量的影响.结果表明,VO2薄膜对10.6μm激光的透过率从60℃时的74%变到78℃时的11.93%,发生了相变.
激光防护 相变 磁控溅射 二氧化钒
哈尔滨工业大学光电子技术研究所,哈尔滨,150001
采用分子轨道从头算方法,分别在HF、MP2和B3LYP水平下对三种全氟烷基碘化物分子CF3I、C2F5I和n-C3F7I的振动红外光谱和喇曼光谱进行理论计算,给出了各频率所对应的振动模式对称性、红外谱线相对强度及喇曼活性.结合计算值和实验值对三种全氟烷基碘化物分子的振动光谱进行了讨论,结果表明理论计算值与实验观测值吻合得很好.
全氟烷基碘化物 振动光谱 从头算 红外强度 喇曼活性 Perfluoroalkyl iodide Vibrational spectra Ab initio Infrared intensity Raman activity 原子与分子物理学报
2005, 22(4): 646
1 吉林大学,物理学院,吉林,长春,130023
2 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所 应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033
利用耦合波理论数值研究了在衍射光学激光束耦合叠加过程中并束光相对位相、光栅基底厚度等对偏振光并束效率的影响.分析结果表明,单从入射光束间相对位相对并束效率的影响的角度看,TE波和TM波情况是完全相同的.但不同的光栅基底厚度对TM波和TE波的并束效率的影响却有非常大的差别.
耦合波理论 耦合叠加 偏振
1 中国科学院,长春光学精密机械与物理研究所,应用光学国家重点实验室,吉林,长春,130033
2 哈尔滨工业大学,光电子技术研究所,黑龙江,哈尔滨,150001
3 吉林大学,物理学院,吉林,长春,130023
基于磁流体力学模型,对Xe、He、C、N、O、Ne、Al、Ar等元素在激光辐照下的等离子体力学特性进行了研究,并且以Al元素为例,研究了不同波长情况下的靶材烧蚀速度以及烧蚀压力的变化趋势.结果表明:在相同入射条件下,除Xe外,He、C、N、O、Ne、Al、Ar这几种元素的烧蚀压力比较接近,并且各元素的烧蚀速度的情况也大体相同,这样从增加火箭的有效载荷的角度考虑,采用大气驱动模式将是非常有利的.另外数值模拟结果还表明,随着入射光波长的增加,靶材的烧蚀速度、烧蚀压力单调下降并逐渐趋于平缓,尤其是当入射光波长小于某一个值时,这个变化非常迅速.因此,如果单纯从入射光波长角度考虑,波长越短将越有利于产生更大的推力.但短波长激光被大气散射严重,造成极大的能量损耗.因而在实际应用时,应该根据飞行器所处的不同飞行位置合理选择驱动光波长.
纯净靶 激光 等离子体
