高功率固体激光论文_高恒,刘佳铭,杨闯,赵刚,李斌

导读:本文包含了高功率固体激光论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:激光,固体,功率,激光器,光束,超短,判据。

高功率固体激光论文文献综述

高恒,刘佳铭,杨闯,赵刚,李斌[1](2019)在《用于远程激光测距机的小体积高功率固体激光器》一文中研究指出为了满足军用远程激光测距机对小体积高峰值功率固体激光器的应用需求,采用短腔长、正交偏振电光调Q技术,设计了小型风冷LD抽运Nd∶YAG固体激光器,并对样机进行了实验验证。结果表明,激光器重量630g、重频20Hz、输出能量85mJ、脉冲宽度3. 9ns、激光峰值功率21. 8MW、束散角1. 9mrad,满足了小型化和高峰值功率的要求。该激光器具备较强环境适应性,目前已实现工程化应用。(本文来源于《激光技术》期刊2019年05期)

黄晚晴,张颖,孙喜博,耿远超,王文义[2](2019)在《高功率固体激光装置的B积分判据探究》一文中研究指出B积分判据自从建立后,一直是大型激光驱动器控制非线性效应的基本设计判据。综述了针对国家点火装置建立两个B积分判据的实验过程和模拟过程,解释了B积分判据的原理和产生条件,指出了B积分判据的适用性以及存在的问题,得出了两个B积分判据并不完善的结论。要准确地确定适用于当前大型高功率固体激光装置的B积分判据,应当综合考虑当前激光装置的实际条件,开展相应的实验和模拟。(本文来源于《激光与光电子学进展》期刊2019年12期)

淡晶晶,王传珂,贺少勃,于海武,万小波[3](2018)在《大科学工程与先进制造业的双向驱动效应研究——以高功率固体激光装置研制为例》一文中研究指出本文提出国家大科学工程与先进制造业之间的双向驱动概念,梳理了大科学工程与先进制造业之间的双向驱动关系,举例阐述了大科学工程对先进制造的需求牵引拉动效应,以及先进制造业对大科学工程的推动支撑效应,构建了基于大科学工程拉动和先进制造业推动的双向驱动效应模型,并对双向驱动效应下的驱动机制——创新与科技资源整合进行了初步探讨和分析。(本文来源于《工程研究-跨学科视野中的工程》期刊2018年05期)

刘斌[4](2018)在《高光束质量高峰值功率固体激光放大技术研究》一文中研究指出近年来,得益于中国政府在产业升级,智能制造领域的大力扶持和政策引导,高光束质量、高峰值功率的红外、绿光甚至紫外激光器成为激光领域的研究热点。基于主振荡功率放大结构的固体激光器以其简单紧凑的结构、良好的稳定性、较高的性价比得到了激光加工尤其是精细加工领域的青睐。本文着眼于激光应用市场,主要对固体激光放大技术进行了研究,以期获取高光束质量、高峰值功率的激光输出。文章主要分为两方面内容:第一方面从制约光束质量的晶体热效应入手,通过仿真计算寻找热管理的有效方法,并基于对称腔和非对称腔的自再现模对影响光束质量的热致球差进行了分析和仿真,提出球差补偿理论;第二方面将球差补偿理论在放大级中进行验证,并基于良好的热管理和球差补偿理论,设计搭建了一套高光束质量、高峰值功率的光纤固体混合放大系统,并对其非线性转换进行了研究分禄。本文以成熟的商用激光增益介质Nd:YVO4和Nd:YAG为主要研究对象,二者都是良好的激光增益介质,但由于热致畸变导致的光束质量恶化成为制约其获取更高功率的重要因素。通过对不同结构谐振腔的研究,发现高斯光束在谐振腔中的光强分布和相位分布会随着传播过程而不断变化,两者共同作用,表现为光束质量的变化。在对称腔结构中,光束质量在传播过程中不发生变化,而在非对称腔中光束质量经历改善到恶化的循环过程。通过将腔内的光束质量演化过程在腔外通过多级放大器循环设计,实现了光束质量的有效管理。文章从仿真、理论和实验上对这一过程进行了研究分析,得出由于晶体热效应引入的正球差为影响光束质量的主要因素。然而高斯光束传播过程中,球差会不断变化。它在经过束腰后球差会由正值变为负值,当绝对值与正球差相近的负球差再经过带有正球差的晶体后,就可以实现球差的补偿从而实现光束质量的改善,这一过程可以通过两级放大级单通实现,也可以通过一级放大级双通来实现。这一理论不仅适用于同一介质主振荡多级放大过程,同样对于不同增益介质也适用。当一束高光束质量的光束经过一级增益介质的双通放大,可以保证光束质量基本不变,从而继续进入下一级双通放大。这有助于充分利用光纤激光器易获得小信号、窄脉宽、重频和谱线可调的输出特点,以及Nd:YVO4晶体在小信号输入时易获得高增益和Nd:YAG晶体在高填充大功率抽取条件易获得高功率输出的优点,将叁者充分结合。设计了以锁模光纤激光器作为种子源,两级Nd:YVO4双通放大作为预放,和一级Nd:YAG双通放大作为主放的主振荡功率放大系统(Master Oscillator Power Amplifier,MOPA)。其中,光纤种子源脉宽4.8 ps,输出重频在30 kHz-30 MHz可调,单脉冲能量为~1 nJ,谱线在1064.4 nm中心谱线附近± 0.2 nm可调。对于两级Nd:YV04双通放大,通过合理设计每一个放大级泵浦点的大小和填充因子,保证了高增益的获取,对于单级Nd:YAG双通放大,通过增大泵浦和填充因子,提高抽取效率的同时降低了激光在晶体表面的峰值功率密度,以防高峰值功率损伤晶体。最后在重频30 kHz,中心谱线1064.38 nm条件下得到平均功率为31.8 W的激光输出,单脉冲峰值功率超过100 MW,而光束质量因子为1.26,整个放大系统的增益超过60dB。基于上述主振荡功率放大系统,分别在腔外进行了二倍频和四倍频的实验研究。得益于上述系统的高峰值功率以及高光束质量,获得了 80%的二倍频转换效率和35%的四倍频转换效率,最终得到25.5 W 532 nm激光输出及8.9 W 266 nm激光输出。(本文来源于《浙江大学》期刊2018-04-13)

魏晓峰,郑万国,张小民[5](2018)在《中国高功率固体激光技术发展中的两次突破》一文中研究指出高功率固体激光是激光聚变、高能量密度物理与前沿基础科学研究必需的实验手段。上世纪六七十年代,老一辈科学家王淦昌、王大珩、邓锡铭、于敏等人以敏锐的科学洞察力与超前的战略眼光,开创了中国激光聚变研究的宏伟工程,为中国高功率固体激光技术的长远发展注入了强劲的东风。中国工程物理研究院(简称中物院)作为激光聚变研究的总体单位,联合中国科学院等国内优势单位,在国家强有力的支持下,推动与组织了中国高功率固体激光技术与装置研制的快速发展。中物院激光聚变研究中心作为高功率固体激光技术研发的总体单位之一,敢于担当、勇于创新,团结协作,坚持叁十余载,实现了中国高功率固体激光技术研发历程中的两次"突破",即突破新一代高功率钕玻璃激光技术,相继研制成功了亚洲规模最大、技术先进的神光-Ⅲ原型装置和神光-Ⅲ激光装置;突破百太瓦超短超强激光关键技术,建成了国内首台输出能力高达200 TW的SILEX-Ⅰ超短超强脉冲激光装置。两次"突破",不但有力地支撑了中国激光聚变与相关基础科学研究的高速发展,同时实现了中国高功率固体激光技术发展由"望尘莫及"到"望其项背"的跨越,奠定了由"望其项背"到与美、法先进国家"叁足鼎立"的坚实基础。(本文来源于《物理》期刊2018年02期)

何妙洪[6](2017)在《高功率密度激光电离飞行时间质谱仪用于固体样品一维、二维和叁维元素分布的研究》一文中研究指出随着材料科学的快速发展,传统的基于溶液的分析方法因为其繁琐的样品前处理、易引入污染以及只能提供样品整体的组成信息等不足已经远远满足不了现代科学的需求,因此发展固体直接分析法一直备受关注。本课题组自行研制的低压氦气辅助高功率密度激光电离飞行时间质谱(LI-TOFMS)被证实是一项非常优越的固体直接分析技术,应用范围涵盖了导体,半导体和非导体领域,可以同时进行包括非金属元素在内的多元素快速分析;此外,该项技术还可以实现无标准样品校准的半定量分析,这在固体直接分析中是非常关键的,因为基质匹配的固体标准样品一般难以获得。本论文主要是基于该项技术发展其对实际固体样品组成的空间分布分析方法,其中包括有一维元素分布分析、二维元素分布分析和叁维元素分布分析,这叁部分研究内容简要介绍如下:1、一维元素分布分析该项研究利用扩束镜和光阑来提取能量相对均一的脉冲激光中心光斑,并将其应用于薄层深度分析的均一溅射取样。首先利用纳秒激光电离飞行时间质谱(ns-LI-TOFMS)对单镀层和多镀层的薄层样品进行深度分析,并获得的激光平均溅射速率(儿Ai?(Zn)= 1.3JMm/pulse)和深度分辨率(AZ(Zn)= 2.4/?m)均为微米水平。为了进一步优化该项技术的深度分辨率,我们引入飞秒激光,并对比了两种激光模式(纳秒和飞秒激光)下的深度分析能力,结果表明飞秒激光电离飞行时间质谱获得的溅射速率(AAR/^)= 55m/mulse)和深度分辨率(△Z(Pd)= 310nm)均比纳秒激光优越了一个数量级;此外该项技术不仅可以应用于导体薄层样品的深度分析,还可实现对非导体薄层的深度分析。2、二维元素分布分析该部分内容是基于低压氦气辅助高功率飞秒激光电离飞行时间质谱(fs-LI-TOFMS)建立二维成像系统,首先对古代青瓷剖面进行2D元素成像,由青瓷剖面的瓷釉-过渡层-瓷胎叁层结构的二维元素分布,据此探索了瓷胎和瓷釉之间的反应层的形成机理。其次,对唐代、五代、北宋和现代这几个不同文化时期的越窑青瓷的瓷釉和瓷胎进行了元素特征研究,瓷胎中被同时检测到的元素高达29个,瓷釉多达25个。其中瓷胎中的Fe和Ti以及瓷釉中的Ca、P、Mn和Mg可以作为区分不同朝代陶瓷的特征元素,甚至还可以用于现代仿制赝品的鉴别。最后,通过对比越窑(南方浙江)和耀州窑(北方陕西)青瓷的瓷胎和瓷釉元素组成,我们还探索了中国南方与北方青瓷的陶瓷原料以及烧制工艺的差异。3、叁维元素分布分析该部分工作基于前面的深度分析和二维成像,并采用同样的技术一—低压氦气辅助高功率飞秒激光电离飞行时间质谱建立了叁维成像系统。首先我们利用该系统对自制的四种高纯金属粉末(Cr、Fe、Ni和Cu)混合压片样品进行3D元素成像,并获得了 50 μm的横向分辨率和7 μm的深度分辨率,验证了该方法的可行性;之后,我们又将其应用于南丹铁陨石的3D元素成像,并获得10-6g/g的检出限和6个数量级的动态范围。对陨石中的亲铁元素(Ni和Co)、亲硫元素(Cu、Cr、V和Mn)和亲石元素(Li、Na、Mg、Al、K、Ca和Ti)的叁维空间分布研究发现,亲铁元素主要富集于金属相中,亲硫元素富集于硫化物中,而亲石元素以硅酸盐包容物形式嵌在金属相中;另外在我们分析的立方体中叁个非金属元素S、P和C是聚集在一起的。由这些元素的3D空间分布辅助探索了陨石的形成及演化。(本文来源于《厦门大学》期刊2017-03-01)

黎沁,高东,苏春洲,刘飞,范乃吉[7](2016)在《浅谈AGV转运系统在高功率固体激光装置中的应用》一文中研究指出AGV(Automatic Guided Vehicle)转运系统是移动式机器人的一个重要分支,具有高自动化程度、应用灵活、安全可靠、无人操作、施工简单及维护方便等诸多优点,被广泛应用于汽车制造业、烟草行业、工程机械行业、机场等物资运输场所。该文主要从设计要求、基本结构以及关键技术等方面对应用于某高功率固体激光装置中的AGV转运系统进行介绍,为后续相关领域的研究提供了参考。(本文来源于《科技资讯》期刊2016年34期)

申晨[8](2016)在《高功率固体激光装置能源系统可靠性建模与分析》一文中研究指出能源系统作为高功率固体激光装置中重要的组成部分,为装置提供符合要求的能量脉冲。作为装置强电特征体现最为集中的部分,能源系统的可靠性直接关系到装置整体的可靠性、稳定性、可维修性、能量转换效率、运行寿命等方方面面。以往针对能源系统开展的可靠性研究中,一方面缺乏对其各子系统进行详尽的故障模式及影响分析,另一方面缺乏对其关键单元组件气体开关单元的可靠性研究。本文从研究背景与实际需求出发,首先对能源系统各子系统的功能结构进行了介绍,在分析功能结构特点的基础上,一方面给出了能源系统定性可靠性设计的通用原则,另一方面给出了各类子系统在定性可靠性设计中基于结构设计和器件设计两方面应采取的具体措施。接着对各子系统进行了全面的FMEA分析,辨识出相应的故障模式、影响及原因,并提出了改进措施。对关键单元组件的可靠性研究也是可靠性工作的重要部分。本文通过建立故障数据收集规范和管理模式,开展了故障数据采集工作,并以此为基础,分析了选择气体开关单元作为关键单元组件的原因,并对其开展FTA分析;通过故障树向贝叶斯网络的转换建模,基于贝叶斯网络模型开展了可靠性评价与诊断分析,并在结合工程实际分析主要故障原因的基础上,提出了气体开关单元可靠性增长的相关建议,并对改进效果进行了描述。对于关键零部件的动态可靠性建模与分析是影响能源系统运行可靠性的重要因素。本文研究了能源系统气体开关单元中主气体开关这一关键零部件性能退化过程的建模与可靠性分析方法,通过建立同时考虑个体差异性和载荷应力作用的性能退化过程模型,并进一步研究了基于贝叶斯方法的模型参数估计、性能退化预测与可靠性评估的方法,为能源系统关键零部件的运行与维护提供了新的动态建模与分析方法,并给出了相应的运行维护建议。通过这些研究的开展,对能源系统及其关键单元组件的可靠性现状有了较为明晰的认识。以此得出的结论和改进建议,通过与工程实际的结合,取得了良好的效果。至此,该研究建立了一套子系统和单元组件层面可靠性研究的工作思路,可为装置其它系统和单元组件开展可靠性工作提供借鉴和参考,从而逐步形成更为完整、全面的高功率固体激光装置可靠性研究体系。(本文来源于《电子科技大学》期刊2016-04-01)

李森森[9](2015)在《高功率固体激光系统中激光空间强度与波前控制技术研究》一文中研究指出高功率激光在国防、天文研究和新能源探索领域发挥着重要作用。许多国家搭建了大型的固体激光装置,如美国的国家点火装置(NIF),罗彻斯特大学的OMEGA EP装置,中国的神光-Ⅲ。大型激光装置的建造与运行中遇到的诸如高通量下光学元件损伤问题等,迫切需要开展相关实验研究。在此背景下,世界上一批中口径高功率固体激光系统也建立起来了,它们的主要任务是完成相关物理实验的验证。中口径固体激光系统,除了在规模上相对较小之外,基本结构与大型激光装置相似,并且工作效率相对较高,运行比较灵活。因此,搭建一台高光束质量高性能的中口径高功率固体激光系统,能够开展高能量高功率激光应用方面的科学研究,为大型高功率激光驱动器的搭建提供科学实验数据。本文研究设计的高性能百焦耳级固体激光系统,正是支撑大型激光装置的物理实验验证,完成紫外光学元件损伤实验的中口径激光系统。它采用主振荡功率放大(MOPA)结构,由全光纤前端产生的1053 nm种子源,经多级钕玻璃放大,达到100 J级,光束口径Φ60 mm,经两块磷酸二氢钾(KDP)晶体实现叁倍频351 nm激光输出,能量达到50 J。该系统激光输出光束质量高,具备空间强度整形能力,波前整形能力,脉冲波形整形能力。该系统具有较高的能量稳定性和光束指向稳定性,运行发次间隔为30 min,每一发都可监测基频和叁倍频的近场分布、能量和时间波形,常规运行在1ω/80 J和3ω/40 J,是一台钢铁般的武器级“用户装置”。本文介绍了百焦耳激光系统的设计,并针对激光输出光束质量的近场空间分布和波前分布两个方面进行了深入研究,利用可编程液晶空间光调制器和低成本小口径变形镜,有效的提高了光束质量,具体工作包括以下几个方面。设计了激光器的总体构型,采用四级全钕玻璃棒放双程放大结构,设计基频最终输出1053 nm/Φ60 mm/100 J/3 ns。介绍了激光器的5个分系统:全光纤前端系统,激光放大、传输及能源系统,频率转换系统,光束控制与测量及同步系统和计算机集中控制系统。设计了主光路的双面立墙的光路排布,并完成了整体的光学调试。介绍了激光器的结构设计,完成了整个激光器的安装,并初步测试了激光系统输出参数。针对如何提高激光输出的近场光束质量,分析确定了使用可编程液晶空间光调制器。对于基频光,考虑主放大链路的增益和传输的空间不均性,利用线性放大模型,研究了基频光的近场补偿算法;对于叁倍频光,考虑晶体频率转换过程中的能量非线性效应和晶体各个位置传输的空间不均性,利用非线性传输模型,研究了叁倍频光的近场补偿算法。在百焦耳激光系统中,实验研究了基频光和叁倍频光的近场光束质量改善。结果表明,基于液晶空间光调制器能够实现近场空间强度整形,通过优化算法,得到了高近场光束质量的激光输出,基频光近场调制度达到1.26:1,叁倍频光近场调制制度达到1.42:1。针对如何优化激光输出的波前分布,分析了基频光波前测量方法,确定了使用变形镜改善激光系统波前分布。研究了利用低成本小口径变形镜放在激光系统前级进行波前整形方法,并通过了实验验证,在百焦耳固体激光系统上得到了波前近平顶分布激光输出。结果表明,利用前级小口径变形镜能够补偿复杂高功率固体激光系统内部引起的波前畸变,改善的末级输出波前,达到近平顶分布的波前输出,最后得到基频光输出波前PV值为0.29λ,RMS值为0.06λ。研究了高功率激光系统中空间强度整形与波前整形的相互影响关系。在百焦耳激光系统中,利用空间光调制器和前级小口径变形镜完成了激光空间强度与波前的联合整形,实现了空间强度和波前分布同时均匀的激光输出,结果表明,基频光输出近场调制度优于1.4:1,同时波前PV值小于0.4λ。(本文来源于《哈尔滨工业大学》期刊2015-12-01)

李牧,孙承纬,赵剑衡[10](2015)在《固体材料高功率激光斜波压缩研究进展》一文中研究指出利用高功率激光诱导的应力波对固体材料进行高应变率斜波压缩,是近年来快速发展的新型动高压实验技术。与传统加载手段不同,它可以在数ns时间内以极高的应变率(106~109 s-1)将薄样品平滑加载到数千万大气压,并仍然保持其固体状态。结合多种先进的诊断技术,可以测得样品材料的热力学、动力学参数和原位微观结构特性,是研究动高压物理、物态方程和高应变率动力学问题的先进途径。本文梳理了这种技术的发展历程,对其加载和诊断技术以及已取得的主要结果进行综述,并展望了其发展前景。(本文来源于《爆炸与冲击》期刊2015年02期)

高功率固体激光论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

B积分判据自从建立后,一直是大型激光驱动器控制非线性效应的基本设计判据。综述了针对国家点火装置建立两个B积分判据的实验过程和模拟过程,解释了B积分判据的原理和产生条件,指出了B积分判据的适用性以及存在的问题,得出了两个B积分判据并不完善的结论。要准确地确定适用于当前大型高功率固体激光装置的B积分判据,应当综合考虑当前激光装置的实际条件,开展相应的实验和模拟。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

高功率固体激光论文参考文献

[1].高恒,刘佳铭,杨闯,赵刚,李斌.用于远程激光测距机的小体积高功率固体激光器[J].激光技术.2019

[2].黄晚晴,张颖,孙喜博,耿远超,王文义.高功率固体激光装置的B积分判据探究[J].激光与光电子学进展.2019

[3].淡晶晶,王传珂,贺少勃,于海武,万小波.大科学工程与先进制造业的双向驱动效应研究——以高功率固体激光装置研制为例[J].工程研究-跨学科视野中的工程.2018

[4].刘斌.高光束质量高峰值功率固体激光放大技术研究[D].浙江大学.2018

[5].魏晓峰,郑万国,张小民.中国高功率固体激光技术发展中的两次突破[J].物理.2018

[6].何妙洪.高功率密度激光电离飞行时间质谱仪用于固体样品一维、二维和叁维元素分布的研究[D].厦门大学.2017

[7].黎沁,高东,苏春洲,刘飞,范乃吉.浅谈AGV转运系统在高功率固体激光装置中的应用[J].科技资讯.2016

[8].申晨.高功率固体激光装置能源系统可靠性建模与分析[D].电子科技大学.2016

[9].李森森.高功率固体激光系统中激光空间强度与波前控制技术研究[D].哈尔滨工业大学.2015

[10].李牧,孙承纬,赵剑衡.固体材料高功率激光斜波压缩研究进展[J].爆炸与冲击.2015

论文知识图

诺格公司输出105kW的全固态板条激光系...泵浦与808nm泵浦Nd:YVO4内部温度...谐振腔的类型Fig.5-7Typesofresonant...诺格公司报道的传导冷却端泵浦板条激...巧论文的主要思路论文章节安排如下:第...用于ICF的高功率固体激光驱动器...

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