红外与激光工程
2024, 53(2): 20230441
西安电子科技大学物理与光电工程学院, 陕西 西安 710071
在高能激光合成、空间光通信及其他激光工程中的潜在应用方面,阵列涡旋光束逐渐受到人们的关注。基于多重相位屏的数值方法,研究阵列涡旋光束在von Karman湍流中的传输特性,分析了光场的演化情况。结果表明:光束传输一段距离后发生融合,融合后的光束拓扑荷与初始光场中子光束的拓扑荷相同。考虑到光斑扩展会导致拓扑荷的损失进而使得通信效率下降,分析了不同湍流和光束参量对光束相对束宽的影响。湍流强度对相对束宽影响较大,拓扑荷等其他参量均对其有不同程度的影响,相对于单束涡旋光,阵列光束具有更小的相对束宽。
大气光学 阵列涡旋光束 相对束宽 湍流相位屏 大气湍流
中国工程物理研究院 流体物理研究所, 四川 绵阳 621900
基于反磁回路线圈提出了一种新型在线束流半径诊断结构,该结构可以实现束流的磁场信息和电场信息同时测量并分离,通过分析可以得到束流包络均方根半径和束流的流强信息。着重介绍探头的结构、拓扑电路和模拟实验平台组成,分析探头电场信息的一致性问题,提出改进措施,对改进前后的测量结果进行比较,说明了改进结构的有效性,将电场信号的一致性由原来的94.08%提高到99.60%,模拟束流杆半径测量误差在1 mm以内。
反磁回路 束流诊断 束流半径 直线感应加速器 diamagnetic loops beam diagnosis beam radius electron linear induction accelerator 强激光与粒子束
2018, 30(3): 035102
周口师范学院 物理与电信工程学院, 河南 周口 466000
介绍了一个结合速率方程、泵浦光功率和输出激光功率的轴向微分方程以及温度的径向微分方程的碱金属蒸气激光器的物理模型.在充分考虑泵浦光和激光光斑半径的轴向分布以及它们光强的径向分布的基础上, 模型再现了实验测量得到的有激光输出与无激光输出情况下蒸气池内的峰值温度, 对应50 W、220 W和370 W的泵浦光, 在有激光输出情况下的峰值温度分别为346℃、480℃和696℃; 在没有激光输出条件下的峰值温度分别为321℃、414℃和609℃, 总体温度曲线与实验一致.模型计算所得的猝灭的产热量在有激光输出时占总产热量的85%左右, 在无激光输出时则占95%以上, 这是因为猝灭涉及的跃迁能级的能级差较大, 且所占热源区域较宽, 能在更大的范围内产生热量, 因此猝灭在温度计算中非常重要, 不可忽略.
碱金属蒸气激光 光束半径分布 猝灭 热源密度 温度分布 Alkali vapor lasers Beam radius Heat source density Quenching Temperature distribution 光子学报
2017, 46(10): 1014001
华中科技大学光电子科学与工程学院 激光加工国家工程研究中心, 湖北 武汉 430074
虚共焦腔作为非稳腔中一个典型实用的腔型。随着传输距离的增加, 它输出的环形光束逐渐转变成高斯光束, 这种环状激光束在聚集过程, 将光束聚集成高能量密度的亮斑。文章主要就聚集之后光强分布和距离对光束半径的影响这两个方面作以深入地探讨。
环形激光束 聚集分析 光强分布 光束半径 annular laser beam light distribution beam radius
1 中国科学技术大学火灾实验室,安徽,合肥,230027
2 中国科学院等离子体物理研究所,安徽,合肥,230031
根据离子束生物工程的需要 ,设计和研制了一台用于静电加速器的小型高频离子源。针对使用环境从理论上确定了离子源的结构和尺寸。通过实验调试取得了引出束流与引出电压、聚焦电压以及放电气压之间的变化特性曲线 ,测定了引出束流的束径包络 ,对束流的不稳定性进行了分析 ,在设计中采取了有效的措施抑制束流不稳定性。结果表明 ,离子源的最佳工作条件为引出电压 1 60 0~ 1 80 0 V,放电气压在 ( 4~ 8)× 1 0 -4 Pa范围 ,此时离子源可引出最大束流 3 0 μA。束流大小及其稳定性均达到预期要求。
高频离子源 束流强度 束径 RF driven ion source ion beam current beam radius