超高功率超短脉冲发展的现状及相关科学问题

超高功率超短脉冲激光系统在其聚焦焦点附近可以实现高达1022-24 W/cm2的峰值功率输出,为强场物理实验研究,以及实验室内模拟极端环境下的天体物理条件提供了直接的实现方案.自从国际上首次提出了建造EW激光的概念,即输出总功率达到1018 W的大型激光系统后,国际上很多国家都在设计和建造大规模的超高功率超短脉冲激光系统.本文简要介绍了国际上这种规模激光系统的发展状况,并结合国内超高功率高能超短脉冲激光的发展,对超高功率超短脉冲激光系统发展中相关技术问题进行阐述.     

高功率固体Nd：YAG激光电源系统结构的研究

阐述了高功率固体Ｎｄ：ＹＡＧ激光电源系统结构,提出采用现代高精度大容量的半导体可控硅整流模块建立新型激光电源系统结构,并对新系统结构的关键部分的功能进行了论述,通过新旧系统结构相关参数的测试,证明新的激光电源系统结构体积小,重量轻,光电转换效率高,激光输出稳定性能好等优良特点。     

高功率激光光束的光束质量及聚焦

介绍激光光束的光束质量定义，讨论高功率激光光束的光束质量及其描述和激光光束经透镜的聚焦。     

高功率激光系统中的三程放大器

在高功率钕玻璃激光系统中,使用三程放大技术,从一级钕玻璃放大器(钕玻璃棒φ20×500,双灯泵浦)中获得了约230倍的增益,同时实现了准确的光路延时。     

高功率激光系统中空间滤波器的程序编码

提出了建立大型激光装置的程序编码的初步方案及需要开展的计算机编码工作内容,并完成了空间滤波器系统的Ｆｏｕｒｉｅｒ编码模块,给出了计算图样 。     

高功率激光系统空间滤波器的重要参数

提出空间滤波器的透镜焦距需同时满足真空度和透镜球差最小的要求,滤波小孔的发散角必须小于某一定值才能有效滤除高频分量,并由此计算出本文所用高功率激光系统中的空间滤波器的小孔孔径约为20倍衍射极限.同时,分析了滤波小孔在光轴上所处位置的范围,即得出只要处于距焦平面1.04mm的范围内都是合理的结论.利用光学设计软件Fred建立模型进行验证,模拟结果表明,根据本文提出的计算方法所设计的空间滤波器能够有效地滤除系统中的高频分量和杂散光.     

高功率开关型脉冲激光电源逆变器的理论分析

对高功率开关型脉冲激光电源逆变压的工作过程进行了理论分析，给出了一些说明开关电源逆变器电参数变化的方程，这些方程给出了电容充电时逆变回路电流、电压的变化情况以及逆变器输出功率与逆变器参数的关系．     

大型高功率激光装置下装系统的碰撞检测

分析了大型高功率激光装置在线可替换单元装校过程的特殊性,建立了基于区域划分的下装系统的方向包围盒,在包围盒的计算中引入闵可夫斯基和的概念,并在其基础上对分离轴的选择进行优化组合,结合碰撞的局部性原理,构建了一种动态的OBB(Oriented Bounding Box)层次树检测方法,经过中国大型高功率激光装置下装系统的装校仿真实践,结果表明这种划分区域的连续检测方法高效可靠。     

高功率固体激光器晶体断裂的故障分析及防护

分析了近几年频繁发生的高功率固体激光器晶体断裂的故障原因，提出了增强激光器系统的整体抗干扰能力和谐振腔光路准直要求的解决措施，引起高功率固体激光器晶体断裂的主要原因是电源受到干扰产生瞬时连通现象，针对电源干扰设计了激光电源过电流保护电路。经实际应用证明，这些措施对高功率固体激光器晶体断裂故障能起到有效的防护作用，为固体激光器的可靠运行提供了保障。     

激光干涉法测定固体线胀系数

本文介绍了用激光干涉的方法对固体线膨胀的微小变化量进行测量,并设计制作出仪器,可使测定固体的线胀系数精确度提高,测试方便。     

高功率激光在克尔介质中传输的低频随机位相噪声

当高功率激光在克尔介质中传输时,低频随机位相噪声可以用高斯函数来描述,应用BT理论对低频随机位相噪声对光传输的影响进行了研究,低频随机位相噪声使功率增益谱低频部分的曲线产生了起伏,使中高频的振荡峰值明显增高,并且峰值向高频方向移动.     

固体中激光能量与光声信号强度关系

运用光声理论,研究了掺杂固体中激光能量与光声信号强度的变化关系,给出了激光能量与光声信号强度间的数学表达式。     

高功率激光系统中离轴鬼光束光斑大小与光强的计算

用矩阵光学方法推导出旋转对称光学系统中离轴鬼光束会聚光斑大小及光强公式,进而对高功率激光系统中两个典型的光路构型离轴鬼光束会聚光斑大小及光强进行了数值计算。     

种子科学与工程专业实验教学改革

针对种子科学与工程专业人才培养涉及的学科领域多、知识面广、知识更新快、实践性强的特点,探讨了新形势下如何通过完善实验教学体系、优化实验教学内容、改革实验教学方法、改善实验教学条件、改革实验考核方法和建立网上实验教学辅助系统等措施来开展实验教学,提高实验教学效果和水平,培养创新型人才。     

论技术科学与工程科学

讨论了技术科学与工程科学之间的关系，认为技术科学就是应用科学，其内容属于应用基础研究的范围，而工程科学则是综合运用技术手段和管理手段解决工程问题的学科，其内容属于应用研究范围；提出了建立自然工程学的建议，并对已有和尚不存在的自然工程学科进行了分类，并讨论了系统科学与工程科学之间的关系。     

工程科学领域的发展与现代物理学

从工程科学发展的角度探讨了相对论、量子理论和宏观物理学之间的关系,它们之间的矛盾和共同点,以及如何在共同的发展中寻找建立更加深刻的物理理论的可能途经。     

强激光在固体介质中的爆轰破坏机理

本文采用圆柱轴对称模型研究了强激光在固体透明介质内部产生爆轰破坏的机理,并进行了实验验证.