用于空间碎片清除的高功率激光器(英文) 被引量：12

1

作者 APOLLONOV V V 《中国光学》 EI CAS 2013年第2期187-195,共9页

虽然人类的太空活动已经考虑了尽量减少空间碎片的措施,但近地轨道碎片的数量仍呈指数增长,特别是中小型碎片的现有数量已对在轨卫星构成了实质性的威胁。作为具有较高期待的消除碎片办法,用地基DF激光器和空基Nd∶YAG激光器消除碎片的... 虽然人类的太空活动已经考虑了尽量减少空间碎片的措施,但近地轨道碎片的数量仍呈指数增长,特别是中小型碎片的现有数量已对在轨卫星构成了实质性的威胁。作为具有较高期待的消除碎片办法,用地基DF激光器和空基Nd∶YAG激光器消除碎片的方案令人关注,它们可以以低成本和非破坏性的方式清除空间轨道的危险碎片。本文介绍了使用平均功率为100 kW的高功率、高重复频率P-P Nd∶YAG激光器和平均功率约为1.5 MW的DF激光器来保护在轨飞行器和清除直径为1～10 cm空间轨道危险碎片涉及的相关工作。 展开更多

关键词 df激光器 ND YAG激光器 高功率激光器 空间碎片

下载PDF 职称材料

非链式脉冲DF激光器非稳腔设计与实验研究 被引量：12

2

作者 谭改娟 谢冀江 +4 位作者 潘其坤 邵春雷 张传胜 阮鹏 郭劲 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期15-20,共6页

采用正支虚共焦腔型对非链式脉冲DF激光器进行非稳腔参数设计并开展实验研究,通过与平凹型稳定腔的对比,揭示了非稳腔在压缩激光远场发散角、提升光束质量方面的显著优势。选取能体现远场能量集中度以及实际光束与理想光束偏移程度的衍... 采用正支虚共焦腔型对非链式脉冲DF激光器进行非稳腔参数设计并开展实验研究,通过与平凹型稳定腔的对比,揭示了非稳腔在压缩激光远场发散角、提升光束质量方面的显著优势。选取能体现远场能量集中度以及实际光束与理想光束偏移程度的衍射极限倍数β为光束质量评价参数,实验中以86.5%环围能量定义光斑大小,并利用90-10刀口法测量光斑尺寸。通过对不同放大率及模体积的9组非稳腔实验结果的对比,得到了设计优化非稳腔结构参数的规律。综合输出能量、远场发散角、衍射极限倍数β三方面因素,得到了最佳非稳腔参数为放大率M=1.89,后反射镜口径D=40mm,此时激光远场发散角(全角)为0.74mrad,β=1.35,输出能量为1.86J,峰值功率为16.4MW。 展开更多

关键词 激光器 df激光器 正支虚共焦非稳腔 衍射极限倍数 刀口法

原文传递

燃烧驱动连续波DF化学激光器的输出光谱 被引量：5

3

作者 陈金宝 赵伊君 +1 位作者 刘泽金 舒柏红 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 1999年第3期29-33,共5页

利用光栅扫描记录方法测量了不同气流参数条件下，某燃烧驱动连续波ＤＦ化学激光器的输出光谱，将测量结果和数值计算结果进行了比较和分析。

关键词 激光器 激光光谱 化学激光器 df激光器 燃烧驱动

下载PDF 职称材料

非链式脉冲DF激光器增益分布特性 被引量：6

4

作者 潘其坤 谢京江 +4 位作者 谢冀江 张来明 阮鹏 杨贵龙 郭劲 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期360-364,共5页

为了研究非链式脉冲DF激光器的增益分布特性,在考虑谱线碰撞加宽和多普勒加宽对增益系数影响的基础上,运用变耦合率法给出了计算增益系数的简便公式。利用光阑移动扫描采样法,实验测量了不同输出镜透过率条件下DF激光器增益区横截面上... 为了研究非链式脉冲DF激光器的增益分布特性,在考虑谱线碰撞加宽和多普勒加宽对增益系数影响的基础上,运用变耦合率法给出了计算增益系数的简便公式。利用光阑移动扫描采样法,实验测量了不同输出镜透过率条件下DF激光器增益区横截面上各采样点的激光输出功率。对于每个采样点,计算得到两个独立的增益系数,其标准差小于3%。激光平均增益系数为2.594 3 m-1,非输出损耗系数为1.243 5 m-1。对各采样点的增益系数进行二维插值,结果显示在激光增益区横截面上增益系数呈现中央高、边缘低的超高斯分布。研究成果可为非链式脉冲DF激光器谐振腔和电极结构设计提供依据,并可为该激光器的气体放电均匀性分析提供参考。 展开更多

关键词 df激光器 增益分布 变耦合率法 二维插值

下载PDF 职称材料

非链式DF激光器非稳腔数值仿真与实验 被引量：6

5

作者 阮鹏 潘其坤 +2 位作者 谢冀江 刘春玲 柴源 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2017年第2期110-115,共6页

基于描述光束传播的菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,运用快速傅里叶变换算法仿真了非稳腔DF激光的三维近场、远场光强分布。仿真结果显示:非稳腔的近场输出光斑形状为中心对称的空心圆环,远场输出光斑为具有中心亮斑的多级衍射环;大M数将... 基于描述光束传播的菲涅耳-基尔霍夫衍射积分理论,运用快速傅里叶变换算法仿真了非稳腔DF激光的三维近场、远场光强分布。仿真结果显示:非稳腔的近场输出光斑形状为中心对称的空心圆环,远场输出光斑为具有中心亮斑的多级衍射环;大M数将导致近场光斑能量集中,大的Neq值将引起远场发散角变大。运用该算法研究了腔镜倾斜对近场光强分布的影响:腔镜倾斜使光束近场分布变差,倾斜角越大,光强的非对称分布越明显。开展了非链式DF激光器非稳腔实验研究,实验得到的近场、远场光强分布及腔镜失调下的近场光斑变化情况与数值模拟结果一致,实验测量的远场发散角为1.2 mrad。文中的仿真结果可为DF激光器腔镜失调诊断及调节提供依据。 展开更多

关键词 df激光器 非稳腔 光强分布 傅里叶算法

下载PDF 职称材料

高损伤阈值氟化氘腔镜研制 被引量：4

6

作者 黄伟 张云洞 蔡邦维 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期153-156,共4页

报道了氟化氘 (DF)激光器腔镜的膜系设计、材料选取、制备工艺及其损伤阈值和热畸变测试结果 ,实验结果表明 ,镜面在 2 1kW /cm2 功率密度下的热畸变为 0 3λ左右 (λ =6 32 8nm) ,腔镜的损伤阈值大于 4 0kW /cm2 。

关键词 激光技术 df激光器 薄膜 高反射率 高损伤阈值 热畸变

原文传递

透红外含碲氟铝基玻璃的激光损伤阈值 被引量：3

7

作者 袁新强 范有余 +1 位作者 冯际田 胡和方 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1493-1496,共4页

在氟铝酸盐玻璃组分中加入适量声子能量低的重金属氧化物TeO2,得到一种新的氧氟化物玻璃。该材料具有良好的成玻璃性能,适合制作大尺寸红外窗口镜。研究了TeO2含量对玻璃特征温度、阿贝数和红外透过性能的影响。同时测试了这种玻璃的抗D... 在氟铝酸盐玻璃组分中加入适量声子能量低的重金属氧化物TeO2,得到一种新的氧氟化物玻璃。该材料具有良好的成玻璃性能,适合制作大尺寸红外窗口镜。研究了TeO2含量对玻璃特征温度、阿贝数和红外透过性能的影响。同时测试了这种玻璃的抗DF激光能力,结果表明:TeO2含量为15%的玻璃,DF激光破坏阈值达14.95 kW.cm-2。分析显示,由于玻璃基质的多声子吸收,对激光能量的吸收而引起的热冲击是导致玻璃破坏的主要原因。进一步降低玻璃中水分,可以提高玻璃抗激光破坏性能。 展开更多

关键词 透红外玻璃 氟化物玻璃 破坏阈值 df激光器

下载PDF 职称材料

氟化氘高能激光系统中的光学薄膜 被引量：1

8

作者 黄伟 张云洞 蔡邦维 《光学仪器》 2001年第5期165-168,共4页

报道了氟化氘 ( DF)激光系统腔镜高反射膜、Ca F2 窗口红外宽带增透膜和共孔径分光镜的研制 ,并介绍了 DF腔镜高反射膜的热畸变和损伤实验测试结果。实验结果表明 ,DF腔镜高反射膜的损伤阈值大于 1 0 0 k W/cm2 ,Ca F2 窗口红外宽带增... 报道了氟化氘 ( DF)激光系统腔镜高反射膜、Ca F2 窗口红外宽带增透膜和共孔径分光镜的研制 ,并介绍了 DF腔镜高反射膜的热畸变和损伤实验测试结果。实验结果表明 ,DF腔镜高反射膜的损伤阈值大于 1 0 0 k W/cm2 ,Ca F2 窗口红外宽带增透膜和共孔径分光镜均经受了 2 0 0 k W激光功率的输出 ,达到了总体提出的要求。 展开更多

关键词 df激光器 高反射膜 增透膜 分光膜 损伤阈值

下载PDF 职称材料

氮稀释剂连续波DF激光器输出光谱分析 被引量：2

9

作者 王杰 郭建增 +3 位作者 颜飞雪 杨珍 任晓明 赵海涛 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期40-44,共5页

为获得氮稀释剂燃烧驱动连续波DF激光器输出光谱特性,利用傅里叶红外光谱仪对Z型折叠非稳定光学谐振腔DF激光器的外传输光路高反射镜散射激光进行了光谱分析.结果表明:采用N2稀释剂的DF激光输出谱线向长波偏移,有效输出波长大于4.0μm的... 为获得氮稀释剂燃烧驱动连续波DF激光器输出光谱特性,利用傅里叶红外光谱仪对Z型折叠非稳定光学谐振腔DF激光器的外传输光路高反射镜散射激光进行了光谱分析.结果表明:采用N2稀释剂的DF激光输出谱线向长波偏移,有效输出波长大于4.0μm的3P10～3P13谱线,且各振动能级跃迁谱线为更高转动量子数跃迁谱线.各支谱线存在谱带间和谱带内竞争,且在一定程度上体现级联效应.改变燃烧室反应氧化剂过量系数,能够在一定程度上调节DF激光输出谱线分布.过量的副燃料主要为满足气动性能需求,在合适范围内变化的副燃料比对输出谱线及分布影响较小.研究结果可为燃烧驱动连续波DF激光技术研究及应用提供参考. 展开更多

关键词 光谱学 df激光器 非稳腔 氮稀释剂 输出光谱

下载PDF 职称材料

平均功率25W重复率1200Hz的DF激光器

10

作者 白光 《激光与光电子学进展》 CSCD 2003年第6期54-57,共4页

1 引言 由于医学、生态学和其他领域的应用,人们十分关注小型重复率DF激光器的研究[1,2].

关键词 df激光器 脉冲重复率 结构最佳化 稳定性 转换效率

原文传递

重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器 被引量：23

11

作者 柯常军 张阔海 +3 位作者 孙科 谭荣清 吴谨 王东蕾 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第z1期304-306,共3页

研制了一台重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器,采用了横向放电、横向流动和侧面滑闪预电离结构,该激光器的有效增益体积为80 cm×2.5 cm×2 cm,最大输出激光脉冲能量1.6(1.2)J,重复频率1～3 Hz,采用特种碱性分子筛吸附剂对化... 研制了一台重复频率放电引发的脉冲HF(DF)激光器,采用了横向放电、横向流动和侧面滑闪预电离结构,该激光器的有效增益体积为80 cm×2.5 cm×2 cm,最大输出激光脉冲能量1.6(1.2)J,重复频率1～3 Hz,采用特种碱性分子筛吸附剂对化学反应生成物进行吸收,激光器在准封离状态下以重复频率2 Hz运转,103个脉冲后激光脉冲能量仅有20%的下降。 展开更多

关键词 激光器 脉冲HF/df激光器 重复频率放电 碱性分子筛吸附剂

下载PDF 职称材料

HF/DF化学激光器的研究进展 被引量：19

12

作者 郭汝海 施龙 +1 位作者 王思雯 吴萃婷 《光机电信息》 2010年第3期30-35,共6页

HF/DF激光器作为光电对抗设备的中波红外备选光源受到研究者的普遍关注。本文对HF/DF激光器几十年的发展进行了回顾和分析,并在此基础上对其未来的发展方向进行了预测和探讨。

关键词 化学激光器 连续波HF/df激光器 非链式 脉冲HF/df激光器

下载PDF 职称材料

非链式脉冲HF/DF激光的新型引发技术 被引量：9

13

作者 柯常军 谭荣清 +1 位作者 吴谨 万重怡 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第2期119-121,共3页

为了发展一种引发脉冲HF/DF激光器的新型放电技术。采用均匀粗糙表面的阴极在注入能量密度高达200 J/L时仍可在激光介质中获得均匀稳定的体放电。优点是无需任何预电离,且对电极面型无特殊要求。针-盘电极实验表明,在非链式脉冲HF/DF激... 为了发展一种引发脉冲HF/DF激光器的新型放电技术。采用均匀粗糙表面的阴极在注入能量密度高达200 J/L时仍可在激光介质中获得均匀稳定的体放电。优点是无需任何预电离,且对电极面型无特殊要求。针-盘电极实验表明,在非链式脉冲HF/DF激光介质中单通道放电表现为扩散均匀的辉光放电,板-板电极的体放电从粗糙阴极开始,阴极表面产生许多明亮的圆形亮点,每一个亮点随后形成一条向阳极扩散的通道,这些扩散的通道相互重叠形成了空间均匀的体放电。初步实验结果表明,采用这种技术可以实现高能、高重复频率的脉冲HF/DF激光输出。 展开更多

关键词 激光器 非链式HF/df激光器 自引发体放电 无预电离

下载PDF 职称材料

电引发非链式脉冲DF激光器实验研究 被引量：7

14

作者 柯常军 李晨 +2 位作者 谭荣清 吴谨 万重怡 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期172-174,共3页

为获取得高能脉冲中红外激光,对两种形式的电引发非链式脉冲DF化学激光器进行了研究。通过研究紫外预电离自持放电非链式脉冲DF化学激光器的输出特性,确定了最佳气压比,实现了350 mJ的DF激光脉冲输出,激光峰值功率为1.4 MW,激光能量比... 为获取得高能脉冲中红外激光,对两种形式的电引发非链式脉冲DF化学激光器进行了研究。通过研究紫外预电离自持放电非链式脉冲DF化学激光器的输出特性,确定了最佳气压比,实现了350 mJ的DF激光脉冲输出,激光峰值功率为1.4 MW,激光能量比输出达35 J/l.101.3 kPa,电光转换效率约为1.6%;为突破预电离条件的限制,研究了非链式脉冲DF化学激光器的自引发体放电特性,通过采用针-盘电极对放电来模拟单通道放电的过程,利用非均匀场粗糙表面阴极,在注入能量密度高达200 J/l时实现了无预电离的稳定体放电。实验结果表明,采用自引发体放电技术有望实现更高能量的中红外激光输出。 展开更多

关键词 电引发 脉冲df激光器 预电离 自引发体放电

原文传递

非链式脉冲DF激光器的关键技术(英文) 被引量：7

15

作者 阮鹏 张来明 +2 位作者 谢冀江 潘其坤 骆聪 《中国光学》 CAS 2011年第3期313-318,共6页

基于化学反应的非链式脉冲DF激光器是产生3.5～4.1μm波段的有效相干辐射光源,具有存储能量水平高等优点。这些优点使得该激光器倍受中红外领域激光研究者的重视。为了更好地提高非链式脉冲DF激光器的输出性能,研制高能量水平的DF激光器... 基于化学反应的非链式脉冲DF激光器是产生3.5～4.1μm波段的有效相干辐射光源,具有存储能量水平高等优点。这些优点使得该激光器倍受中红外领域激光研究者的重视。为了更好地提高非链式脉冲DF激光器的输出性能,研制高能量水平的DF激光器,本文详细介绍了自引发大体积放电技术、混合气体配比技术、循环冷却技术等DF激光器关键技术,重点介绍了自引发大体积放电技术。这几种技术将为研制高性能DF激光器提供理论指导。 展开更多

关键词 非链式df激光器 自引发体放电 混合气体配比 循环冷却技术

下载PDF 职称材料

放电引发非链式DF激光器脉冲特性研究 被引量：7

16

作者 阮鹏 谢冀江 +3 位作者 潘其坤 王春锐 刘春玲 柴源 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第12期3554-3558,共5页

研究了工作气体分压比、总气压、充电电压及输出镜反射率对激光单脉冲能量、脉冲宽度及峰值功率的影响。实验结果表明:对于输出能量,工作介质SF6和D2的分压比为10∶1及输出镜反射率为30%时最佳,正常辉光放电状态下提高充电电压有利于增... 研究了工作气体分压比、总气压、充电电压及输出镜反射率对激光单脉冲能量、脉冲宽度及峰值功率的影响。实验结果表明:对于输出能量,工作介质SF6和D2的分压比为10∶1及输出镜反射率为30%时最佳,正常辉光放电状态下提高充电电压有利于增加单脉冲能量,且对于每个电压存在使能量最大的最佳气压值。激光脉冲宽度随工作气体分压比及总气压的增大不断变窄,但随充电电压和输出镜反射率的升高不断变宽。综合考虑输出能量和激光脉宽,激光峰值功率的总体变化趋势与能量一致,但二者取得最大值所对应的气体参数及输出镜参数存在差别。 展开更多

关键词 中红外激光 非链式df激光器 脉冲特性

下载PDF 职称材料

放电引发非链式脉冲HF/DF激光器的研究进展 被引量：7

17

作者 柯常军 万重怡 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期304-305,315,共3页

文中介绍了放电引发的非链式脉冲HF/DF激光器三十年来的研究进展,分析讨论了此类激光器的发展趋势。

关键词 非链式脉冲HF/df激光器 放电技术 频率 SF6气体

下载PDF 职称材料

紫外预电离放电引发的非链式脉冲DF激光器 被引量：6

18

作者 阮鹏 谢冀江 +6 位作者 张来明 潘其坤 杨贵龙 郭劲 李世明 高飞 谭改娟 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期450-455,共6页

采用紫外预电离的横向放电方式和稳定光学谐振腔,使用无毒无腐蚀性的六氟化硫(SF6)和氘气(D2)作为工作物质,研究了工作气体配比、总气压对放电引发非链式脉冲氟化氘(DF)激光器输出能量的影响。实验发现SF6与D2的最佳比例为10:1,最佳总... 采用紫外预电离的横向放电方式和稳定光学谐振腔,使用无毒无腐蚀性的六氟化硫(SF6)和氘气(D2)作为工作物质,研究了工作气体配比、总气压对放电引发非链式脉冲氟化氘(DF)激光器输出能量的影响。实验发现SF6与D2的最佳比例为10:1,最佳总气压为10.5 kPa。使用DF激光谱线分析仪对激光输出谱线进行了测量,得到了17条P支跃迁谱线,激光能量集中在3.876μm附近的几条谱线。利用烧蚀光斑的方法测得输出激光束水平方向、垂直方向的发散角均为1 mrad。在最佳工作条件下,充电电压为39 kV时,激光单脉冲输出能量达到最大值3.58 J,此时激光脉冲宽度为215 ns,峰值功率为16.65 MW,电光转换效率为2.08%。 展开更多

关键词 脉冲df激光器 紫外预电离 放电引发 非链式 输出特性

下载PDF 职称材料

非链式HF/DF激光器的研究进展 被引量：5

19

作者 王旭 谢冀江 +3 位作者 潘其坤 王春锐 邵春雷 邵明振 《中国光学》 EI CAS CSCD 2015年第3期340-349,共10页

HF/DF激光器是中红外波段能提供最高能量输出的激光光源,也是中红外波段应用非常广泛的相干光源。本文介绍了近几年国内外关于非链式HF/DF激光器的研究进展及其成果应用,分析了非链式HF/DF激光器在应用方面的优缺点,总结了实现非链式HF... HF/DF激光器是中红外波段能提供最高能量输出的激光光源,也是中红外波段应用非常广泛的相干光源。本文介绍了近几年国内外关于非链式HF/DF激光器的研究进展及其成果应用,分析了非链式HF/DF激光器在应用方面的优缺点,总结了实现非链式HF/DF激光输出的关键技术和存在的问题,指出了该技术的未来发展方向。 展开更多

关键词 HF/df激光器 非链式 放电引发方式 激光应用

下载PDF 职称材料

非链式脉冲氟化氘激光器的动力学模拟和实验研究 被引量：4

20

作者 阮鹏 谢冀江 +7 位作者 张来明 杨贵龙 李殿军 李世明 潘其坤 孟范江 谭改娟 郭劲 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期7-12,共6页

依据非链式脉冲氟化氘(DF)激光器的反应机理,采用速率方程理论,建立了非链式脉冲DF激光器动力学模型。采用Runge-Kutta法对该模型进行数值计算,得到了最佳气体比例和最佳输出镜反射率参数。采用紫外预电离放电引发方式,对非链式脉冲DF... 依据非链式脉冲氟化氘(DF)激光器的反应机理,采用速率方程理论,建立了非链式脉冲DF激光器动力学模型。采用Runge-Kutta法对该模型进行数值计算,得到了最佳气体比例和最佳输出镜反射率参数。采用紫外预电离放电引发方式,对非链式脉冲DF激光器进行了实验研究,得到了激光器输出的主要技术参数,实验结果与理论计算结果相吻合。理论分析和实验结果均表明,可以通过优化工作气体比例和输出镜反射率参数来改善激光器的输出性能。在工作气体分压比为10:1、输出镜反射率为30%时,激光器输出性能最佳,此时实验得到的单脉冲激光能量为4.95J,脉冲宽度为148.8ns,峰值功率为33.27MW。 展开更多

关键词 激光器 脉冲df激光器 动力学模型 速率方程 数值分析

原文传递