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基于半导体环形激光器的双路混沌同步
1
作者 蒋再富 张定梅 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期34-39,共6页
为了拓展半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用,构建了一种简单的混沌同步结构,利用功率谱和互相关技术研究了半导体环形激光器在相位光反馈下的动力学特性,并对同步质量进行了优化分析。研究表明,半导体环形激光器在相位光反馈下能... 为了拓展半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用,构建了一种简单的混沌同步结构,利用功率谱和互相关技术研究了半导体环形激光器在相位光反馈下的动力学特性,并对同步质量进行了优化分析。研究表明,半导体环形激光器在相位光反馈下能展现出丰富的非线性动力学态。对于固定的频率失谐值,同步系数随着注入系数的增加而增加,而对于较大的注入系数,频率失谐对同步性能的影响将减弱。同时也讨论了电流失配的影响,发现注入系数越大电流失配对同步性能影响越小。最后研究了反馈相位不相同的情况,发现两个模式混沌信号不相同也能进行同步,这增加了同步通信的安全性。研究结果可为半导体环形激光器在混沌保密通信中的应用提供参考。 展开更多
关键词 非线性光学 同步 互相关 半导体环形激光器 混沌
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双光注入半导体激光器产生高质量光子微波信号
2
作者 张定梅 蒋再富 +1 位作者 汤蕊旖 汪金辉 《激光杂志》 北大核心 2025年第5期54-58,共5页
光子微波信号的线宽和带宽是影响其实际应用的关键指标,针对单光注入半导体激光器产生的微波信号质量不高的问题,提出了一种基于双光注入半导体激光器产生窄线宽、宽带宽微波信号的方案。实验结果表明:双光注入产生的微波频率比单光注... 光子微波信号的线宽和带宽是影响其实际应用的关键指标,针对单光注入半导体激光器产生的微波信号质量不高的问题,提出了一种基于双光注入半导体激光器产生窄线宽、宽带宽微波信号的方案。实验结果表明:双光注入产生的微波频率比单光注入要更加稳定;双光注入下的微波线宽在10 kHz左右,明显要低于单光注入的1 MHz数量级。此外,通过适当调节注入参数,双光注入的带宽可达1 THz以上。说明双光注入产生的光子微波信号的性能明显优于单光注入,这为高质量光子微波的产生增加了一个新的途径。 展开更多
关键词 非线性光学 半导体激光器 光子微波 光注入
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L型铌酸锂超表面工艺优化研究
3
作者 姚雪盈 常文瑶 +3 位作者 郭子瑞 李健梅 郭阳 顾长志 《真空科学与技术学报》 北大核心 2025年第8期645-650,共6页
绝缘体上的铌酸锂(LNOI)兼具铌酸锂(LiNbO_(3))晶体优秀的线性和非线性光学性质,及易于光子器件加工和集成的特性,被认为是集成光学的潜在平台之一。研究通过电感耦合等离子体反应离子刻蚀系统(ICP-RIE)制备了一种L型LNOI超表面结构,基... 绝缘体上的铌酸锂(LNOI)兼具铌酸锂(LiNbO_(3))晶体优秀的线性和非线性光学性质,及易于光子器件加工和集成的特性,被认为是集成光学的潜在平台之一。研究通过电感耦合等离子体反应离子刻蚀系统(ICP-RIE)制备了一种L型LNOI超表面结构,基于传统工艺步骤进一步提出了优化策略。主要包括,修正曝光图形,精准调控L形状;降低镀膜速率,提升掩膜的致密性与均匀性;调整刻蚀气体成分,引入氢气,消除样品副产物。实验结果表明,此优化工艺使L结构表面平整度显著改善、侧壁陡直度提高,尺寸符合理论设计。其二次谐波产生(SHG)强度相比LNOI大约提高5倍。该研究将推动铌酸锂晶体光学元件制备和集成技术的发展。 展开更多
关键词 铌酸锂 超构原子 非线性超表面 微纳米加工技术
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基于量子点激光器的窄线宽光子微波信号获取 被引量：1
4
作者 蒋再富 张定梅 汤蕊旖 《应用激光》 CSCD 北大核心 2024年第1期126-133,共8页
利用量子点激光器(QDL)速率方程和光纤布拉格光栅(FBG)滤波模型,对光注入和FBG光反馈下QDL产生的光子微波信号的性能进行数值研究,并利用光谱、频谱和线宽技术衡量了微波信号的质量。研究发现,对于固定的频率失谐,微波频率对于注入强度... 利用量子点激光器(QDL)速率方程和光纤布拉格光栅(FBG)滤波模型,对光注入和FBG光反馈下QDL产生的光子微波信号的性能进行数值研究,并利用光谱、频谱和线宽技术衡量了微波信号的质量。研究发现,对于固定的频率失谐,微波频率对于注入强度的改变具有鲁棒性,微波强度随着注入强度的增加先增加后减小。考虑光注入条件下产生的微波线宽约为0.5 MHz,线宽较宽,引入了FBG滤波光反馈对微波线宽进行了窄化,发现通过适当调节反馈参数,微波线宽可以被压缩到1 kHz左右,线宽压缩效果明显。研究结果可为QDL在光生微波中的应用提供理论参考。 展开更多
关键词 非线性动力学 量子点激光器 光纤布拉格光栅 光反馈 线宽
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连续变量光纤量子信息处理中光纤信道额外噪声的影响与抑制
5
作者 程琳 冯晋霞 +1 位作者 李渊骥 张宽收 《量子光学学报》 北大核心 2024年第3期62-69,共8页
本文主要开展了基于光纤信道的连续变量量子信息处理中光纤信道额外噪声的研究,首先从理论和实验上研究了光通信波段1550nm光场在光纤信道中由于声导波布里渊散射效应(GAWBS)引起的额外噪声的影响,理论计算出影响GAWBS效应引起额外噪声... 本文主要开展了基于光纤信道的连续变量量子信息处理中光纤信道额外噪声的研究,首先从理论和实验上研究了光通信波段1550nm光场在光纤信道中由于声导波布里渊散射效应(GAWBS)引起的额外噪声的影响,理论计算出影响GAWBS效应引起额外噪声的关键参数一散射效率,并在实验上在不同距离光纤信道环境进行验证。在低本底振荡(LO)光功率和短光纤传输距离条件下,GAWBS散射效率与典型值基本一致。但随着LO光功率和光纤传输距离增加,GAWBS散射效率随之增大。在LO光功率为3mW,光纤传输距离为20km时,散射效率增大到典型值的8倍。在此基础上,利用脉冲调制LO光的方案抑制光纤信道的额外噪声,并在实验上验证该方案对光纤信道额外噪声抑制的影响因素。利用该方案,压缩度为3dB的1550nm压缩真空态光场在单模光纤中传输距离由7km提高至为15km。 展开更多
关键词 连续变量量子通信 光纤信道 压缩态光场 额外噪声
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基于啁啾极化晶体的中红外上转换成像研究
6
作者 韩赵其智 葛正 +2 位作者 王小骅 周志远 史保森 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期52-60,共9页
将物体辐射或反射的中红外波段光转换到可见光区域、再利用高性能的硅基器件探测是一种有效的目标识别手段,规避了传统半导体中红外探测器在灵敏度、深制冷和噪声等性能方面的不足。文中利用啁啾极化的非线性晶体,在强连续泵浦光作用下... 将物体辐射或反射的中红外波段光转换到可见光区域、再利用高性能的硅基器件探测是一种有效的目标识别手段,规避了传统半导体中红外探测器在灵敏度、深制冷和噪声等性能方面的不足。文中利用啁啾极化的非线性晶体,在强连续泵浦光作用下,将中红外波段的光场信息高效、高保真地迁移到可见光域进行探测。通过建立简单的物理模型,理论上讨论了啁啾极化晶体参数对上转换成像性能的影响,并进行了数值仿真;通过实验进一步研究了啁啾晶体上转换方法在转换带宽、成像视场等成像关键参数上的优势,实验结果与理论计算值吻合较好。通过上转换方法,演示了相干光与非相干光照明条件下目标探测,实现了相干光照明下的光学边缘增强成像和非相干照明下的热辐射目标识别。这一工作对基于啁啾晶体的上转换成像系统的理解、设计和实际应用具有重要参考价值。 展开更多
关键词 中红外成像 上转换 啁啾极化晶体 带宽 效率
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国内高速列车气动噪声研究进展概述 被引量：32
7
作者 孙振旭 姚永芳 +2 位作者 杨焱 杨国伟 郭迪龙 《空气动力学学报》 CSCD 北大核心 2018年第3期385-397,共13页
随着运行速度的提升,气动噪声逐渐成为高速列车最主要的噪声源,并极有可能成为新设计高速列车的一个技术瓶颈。开展高速列车气动噪声研究,明晰高速列车气动噪声机理与规律,发展低噪声高速列车外形设计对更高速度级的高速列车研发具有重... 随着运行速度的提升,气动噪声逐渐成为高速列车最主要的噪声源,并极有可能成为新设计高速列车的一个技术瓶颈。开展高速列车气动噪声研究,明晰高速列车气动噪声机理与规律,发展低噪声高速列车外形设计对更高速度级的高速列车研发具有重要意义。本文主要对自2010年以来国内进行的高速列车气动噪声研究进行梳理总结。首先详细介绍了高速列车气动噪声研究采用的一系列方法,主要从实车试验、风洞实验以及数值模拟方法三个方面展开。在掌握高速列车气动噪声研究方法的基础上,进而探讨了当前高速列车气动噪声研究的现状,重点就高速列车气动噪声源识别、主要噪声源机理与特性、噪声源优化等方向进行了阐述,并明确了当前研究获得的一些主要结论。最后简要探讨了高速列车气动噪声未来可能的研究方向。 展开更多
关键词 高速列车 气动噪声 噪声源 声辐射 气动噪声优化 计算气动声学
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瓦级319 nm单频连续紫外激光的实现及铯原子单光子Rydberg激发 被引量：8
8
作者 王军民 白建东 +3 位作者 王杰英 刘硕 杨保东 何军 《中国光学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期701-718,共18页
结合光纤激光器、光纤放大器和非线性光学高效频率转换技术及准位相匹配材料,服务于原子物理领域铯原子单光子跃迁里德堡激发的实际需求,研究并掌握了产生318.6nm波长连续单频紫外激光的关键技术。采用1560.5nm与1076.9nm连续激光先通... 结合光纤激光器、光纤放大器和非线性光学高效频率转换技术及准位相匹配材料,服务于原子物理领域铯原子单光子跃迁里德堡激发的实际需求,研究并掌握了产生318.6nm波长连续单频紫外激光的关键技术。采用1560.5nm与1076.9nm连续激光先通过单次穿过PPLN非线性晶体和频,再经腔增强谐振倍频过程高效地产生了输出功率大于2W的318.6nm紫外激光,半小时内,光功率的方均根起伏优于0.87%。采用电子学边带锁频方案,实现了整个紫外激光系统在保持相对于高精细度超稳腔锁定条件下较大范围连续调谐,其连续调谐范围大于4GHz,残余频率起伏约16kHz。采用本文研制的高功率窄线宽可调谐318.6nm紫外激光系统,在铯热原子气室中实现了6S1/2→nP3/2(n=70~100)的单光子跃迁里德堡激发,并对相关现象作了相关的理论分析与研究。采用纯光学探测方案观察到了318.6nm紫外激光对磁光阱中铯冷原子系综的单光子跃迁里德堡激发。 展开更多
关键词 紫外激光 铯里德堡原子 激光频率转换 非线性光学效应 激光技术
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ICF驱动器长脉冲下三倍频晶体中的横向受激拉曼散射 被引量：8
9
作者 李恪宇 魏晓峰 +3 位作者 蔡邦维 马驰 张彬 吕志伟 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第8期776-780,共5页
　ICF驱动器在脉宽为3ns的长脉冲条件下运行时,三倍频晶体中的横向受激拉曼散射效应将比短脉冲条件下的效应更为显著。针对长脉冲运行时,KDP晶体和KD P晶体产生的横向受激拉曼散射光对晶体的危害性作了对比分析,并研究了横向受激拉曼散... 　ICF驱动器在脉宽为3ns的长脉冲条件下运行时,三倍频晶体中的横向受激拉曼散射效应将比短脉冲条件下的效应更为显著。针对长脉冲运行时,KDP晶体和KD P晶体产生的横向受激拉曼散射光对晶体的危害性作了对比分析,并研究了横向受激拉曼散射效应与增益系数之间的关系,为选择何种晶体作为三倍频晶体提供了理论依据。 展开更多
关键词 横向受激拉曼散射 KDP晶体 能量密度 损伤阈值
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夹持方式对KDP晶体三倍频转换效率的影响 被引量：7
10
作者 贾凯 袁晓东 +5 位作者 徐旭 曹庭分 熊召 崔凯洪 徐攀 张彬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期1553-1558,共6页
针对压条固定方式、粘胶固定方式和全外围夹持方式进行理论建模和数值计算分析,并讨论了不同夹持方式的优缺点及其对KDP晶体面形和三倍频转换效率的影响。研究结果表明:晶体面形形变对高斯光束三倍频转换效率的影响明显小于平面波时的... 针对压条固定方式、粘胶固定方式和全外围夹持方式进行理论建模和数值计算分析,并讨论了不同夹持方式的优缺点及其对KDP晶体面形和三倍频转换效率的影响。研究结果表明:晶体面形形变对高斯光束三倍频转换效率的影响明显小于平面波时的情况。当入射基频光光强为6GW.cm-2时,对于平面波的情况,压条固定方式、粘胶固定方式和全外围夹持方式3种夹持方式相对于不考虑夹持作用时的三倍频转换效率分别减小7.5%,9.0%和7.2%;对于高斯光束的情况,三倍频转换效率分别减小了1.3%,1.0%和1.5%。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 夹持方式 KDP晶体 转换效率
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高强度三倍频近场测量实验与模拟计算的误差分析 被引量：4
11
作者 李恪宇 向勇 +6 位作者 冯斌 张彬 蔡邦维 马驰 魏晓峰 程晓锋 师智全 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期731-734,共4页
测量了高强度三倍频实验的 1ω光和 3ω光的近场光束质量 ,将测量和模拟计算所得到 3ω光近场光束质量作了对比 ,重点对模拟计算得到的 3ω光近场光束质量所存在的误差进行了探讨 ,分析了现有的模拟计算程序中还未考虑到的影响 3ω光光... 测量了高强度三倍频实验的 1ω光和 3ω光的近场光束质量 ,将测量和模拟计算所得到 3ω光近场光束质量作了对比 ,重点对模拟计算得到的 3ω光近场光束质量所存在的误差进行了探讨 ,分析了现有的模拟计算程序中还未考虑到的影响 3ω光光束质量的主要因素 ,建议在以后的模拟计算程序中再进行优化设计 ,并讨论了改善 展开更多
关键词 测量 实验 模拟计算 高强度激光 三倍频 光束质量 转换效率 ICF 驱动器 激光约束聚变装置
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强紫外激光在空气中长程传输受激旋转拉曼散射效应 被引量：8
12
作者 李廷红 张彬 +2 位作者 蔡邦维 李恪宇 马驰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第10期937-939,共3页
　采用瞬态受激旋转拉曼散射(SRRS)模型,详细考虑了激光脉冲波形、介质的非线性极化、泵浦光的衰减、斯托克斯光的非线性放大以及拉曼线宽等诸多因素,对强紫外激光束在空气中长程传输过程产生的SRRS效应进行了研究。讨论了产生SRRS效应... 　采用瞬态受激旋转拉曼散射(SRRS)模型,详细考虑了激光脉冲波形、介质的非线性极化、泵浦光的衰减、斯托克斯光的非线性放大以及拉曼线宽等诸多因素,对强紫外激光束在空气中长程传输过程产生的SRRS效应进行了研究。讨论了产生SRRS效应的阈值条件,详细分析了SRRS效应对激光光束质量的影响。 展开更多
关键词 受激旋转拉曼散射(SRRS) 转换效率 阈值 光束质量
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高通量条件下KDP晶体三倍频参数的优化 被引量：5
13
作者 秘国江 魏晓峰 +5 位作者 袁晓东 郑万国 袁静 蔡邦维 何钰娟 杨春林 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第3期313-316,共4页
采用四阶龙格－库塔（Ｒ－Ｋ）数值计算方法，以Ⅰ／Ⅱ角度失谐和Ⅱ／Ⅱ偏振失配两种三倍频方案为例，给出了入射基频光为平面方波，功率密度５ＧＷ／ｃｍ２的情况下，ＫＤＰ晶体三倍频参数的优化结果。
关键词 角度失谐 偏振失配 晶体厚度 KDP晶体 三倍频
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晶体级联方式的宽带三倍频方案分析 被引量：5
14
作者 李琨 李恪宇 +2 位作者 张彬 王成程 马驰 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第8期1282-1286,共5页
讨论了入射基频光频谱宽度、两块和频晶体失谐角对KDP晶体Ⅰ/Ⅱ/Ⅱ类角度失谐级联方式的三倍频光功率谱分布的影响,分析了影响三倍频效率的因素。研究结果表明,第二块和频晶体得到的三倍频光的功率谱分布与基频光功率谱分布及失谐角有关... 讨论了入射基频光频谱宽度、两块和频晶体失谐角对KDP晶体Ⅰ/Ⅱ/Ⅱ类角度失谐级联方式的三倍频光功率谱分布的影响,分析了影响三倍频效率的因素。研究结果表明,第二块和频晶体得到的三倍频光的功率谱分布与基频光功率谱分布及失谐角有关,三倍频光频谱宽度近似为基频光的3倍,采用该方案的三倍频可有效抑制由于基频光时间相位调制导致的三倍频光强随时间分布的不均匀,并能有效提高大带宽条件下的三倍频转换效率。同时,采用该方案的三倍频,对级联的两块和频晶体厚度及失谐角调整精度要求不高,在实验上有很大的可操作性。 展开更多
关键词 宽带激光 晶体级联 功率谱分布 宽带三倍频 时间相位调制
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高强度三次谐波转换对光束质量的影响 被引量：8
15
作者 张彬 李强 蔡邦维 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期553-556,共4页
分别利用光强对比度和功率谱密度作为激光束的振幅调制和位相畸变的定量描述参量 ,研究了在高功率条件下 ,三次谐波转换过程对激光光束质量的影响 。
关键词 三次谐波转换 光束质量 振幅调制 位相畸变 光强对比度 功率谱密度
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时间位相调制对高强度三次谐波转换的影响 被引量：5
16
作者 李强 张彬 +3 位作者 蔡邦维 粟敬钦 马驰 魏晓峰 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第7期782-785,共4页
在惯性约束聚变研究中 ,为了利用光谱色散进行光束匀滑以及抑制KDP晶体等大口径光学元件中的横向受激布里渊散射 ,通常需要对激光脉冲进行时间位相调制 详细讨论了高功率条件下KDP晶体Ⅰ /Ⅱ角度失谐三倍频方案中 ,时间位相调制对三次... 在惯性约束聚变研究中 ,为了利用光谱色散进行光束匀滑以及抑制KDP晶体等大口径光学元件中的横向受激布里渊散射 ,通常需要对激光脉冲进行时间位相调制 详细讨论了高功率条件下KDP晶体Ⅰ /Ⅱ角度失谐三倍频方案中 ,时间位相调制对三次谐波转换效率和脉冲频谱的影响 研究结果表明 。 展开更多
关键词 三次谐波转换 时间位相调制 群速度失配 转换效率
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高功率钕玻璃激光系统低时间相干光频率转换技术研究进展 被引量：5
17
作者 季来林 赵晓晖 +15 位作者 刘栋 夏兰 高妍琦 崔勇 饶大幸 冯伟 刘佳妮 李小莉 刘佳 史海涛 王韬 杜鹏远 张天雄 隋展 马伟新 朱俭 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期101-111,共11页
低时间相干脉冲可有效提高激光与等离子相互作用中参量不稳定性的阈值,但高效频率转换难题是实现其工程应用瓶颈之一。系统分析了高功率激光驱动器已有的各类低时间相干脉冲频率转换技术的特性,并基于数值模拟和实验分析了部分掺氘DKDP... 低时间相干脉冲可有效提高激光与等离子相互作用中参量不稳定性的阈值,但高效频率转换难题是实现其工程应用瓶颈之一。系统分析了高功率激光驱动器已有的各类低时间相干脉冲频率转换技术的特性,并基于数值模拟和实验分析了部分掺氘DKDP晶体用于超辐射光倍频、三倍频的特性与工程应用可行性,结果表明掺氘17%左右DKDP晶体可以提高钕玻璃系统超辐射光的倍频效率,理论转换效率可达到约80%,10%梯度掺氘DKDP晶体则可实现5 THz带宽三倍频输出。 展开更多
关键词 频率转换 超辐射光 谱非相干光 惯性约束聚变 掺氘
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热辐射波在介质内的散射机理 被引量：7
18
作者 夏德宏 余涛 +1 位作者 吴祥宇 张省现 《北京科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期175-178,共4页
从偶极子辐射理论出发导出了热辐射在介质内散射强度的一般表达式,确定了影响热辐射散射强度的主要因素．研究表明：入射辐射频率、阻尼振子的振幅等对介质的反射率、吸收率、透射率等热辐射特性具有决定性的影响．
关键词 热辐射波 介质 散射 强化吸收
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大口径KDP晶体角度相位匹配离线测量精度研究 被引量：5
19
作者 徐旭 熊召 +4 位作者 叶朗 刘长春 袁晓东 曹庭分 贾凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3189-3192,共4页
为满足惯性约束聚变(ICF)实验对激光驱动器高效三倍频能力的要求,对离线测量晶体角度相位匹配方案进行了优化。采取的主要优化措施是:提高晶体准直技术能力;降低模拟小口径激光输出变化对测量不稳定性的影响。通过理论分析和对实际测量... 为满足惯性约束聚变(ICF)实验对激光驱动器高效三倍频能力的要求,对离线测量晶体角度相位匹配方案进行了优化。采取的主要优化措施是:提高晶体准直技术能力;降低模拟小口径激光输出变化对测量不稳定性的影响。通过理论分析和对实际测量结果的系统分析,得到了晶体离线测量的不确定度:其中二倍频相位匹配角测量扩展不确定度为15.94μrad,三倍频相位匹配角测量扩展不确定度为27.8μrad,达到了较高的晶体离线测量精度要求。 展开更多
关键词 惯性约束聚变 KDP晶体 相位匹配角 最小二乘法
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晶体角度跟随三倍频效率控制技术 被引量：4
20
作者 赵润昌 李平 +4 位作者 李海 张军伟 耿远超 李志军 粟敬钦 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第10期196-199,共4页
基于推导的倍频晶体匹配角与温度关系的理论分析,揭示了温度对频率转换过程影响的热光物理机制。数值模拟了频率转换过程中二倍频与三倍频晶体的匹配角热敏感性。由于不同晶体材料热敏感性的差异性,实验获得了激光装置中所用晶体材料的... 基于推导的倍频晶体匹配角与温度关系的理论分析,揭示了温度对频率转换过程影响的热光物理机制。数值模拟了频率转换过程中二倍频与三倍频晶体的匹配角热敏感性。由于不同晶体材料热敏感性的差异性,实验获得了激光装置中所用晶体材料的匹配角随温度变化的关系曲线。理论分析了不同输入功率密度情况下匹配角失谐对三倍频过程的影响,并在线验证了温度变化导致匹配角失谐,进而引起三倍频转换效率的下降。根据实验获得的晶体匹配角的热敏感性参数,提出利用晶体角度跟随方法进行三倍频转换效率补偿,实现了三倍频能量的稳定输出。 展开更多
关键词 非线性光学 频率转换 角度跟随 效率补偿 热光系数
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