【摘 要】
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传统电子加速装置以射频场作为驱动场.相比之下,太赫兹辐射波长更短,加速梯度更高,是未来紧凑型电子加速装置的一种潜在驱动场.此外,太赫兹脉冲可以提供一个超快调制场用于压缩和测量电子脉宽.近年来,太赫兹场与电子的相互作用引起了广泛关注.强激光与等离子体相互作用可同时产生大能量的太赫兹脉冲和大电量的超短电子束,这一优势使其有望成为太赫兹场调控电子、太赫兹泵浦-电子探测的新型独特平台.本文以一种可行的实验
【机 构】
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中国科学院物理研究所,北京凝聚态物理国家研究中心,北京100190;中国科学院大学物理科学学院,北京100049;中国科学院物理研究所,北京凝聚态物理国家研究中心,北京100190;上海交通大学物理与
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传统电子加速装置以射频场作为驱动场.相比之下,太赫兹辐射波长更短,加速梯度更高,是未来紧凑型电子加速装置的一种潜在驱动场.此外,太赫兹脉冲可以提供一个超快调制场用于压缩和测量电子脉宽.近年来,太赫兹场与电子的相互作用引起了广泛关注.强激光与等离子体相互作用可同时产生大能量的太赫兹脉冲和大电量的超短电子束,这一优势使其有望成为太赫兹场调控电子、太赫兹泵浦-电子探测的新型独特平台.本文以一种可行的实验布局为例,研究了激光等离子体产生的太赫兹脉冲对同向传播电子束的偏转作用.通过计算模拟,系统讨论了各参数对
其他文献
针对高功率双管级联薄管激光放大器的环域像差补偿需求,提出了一种环域像差自补偿方法.该方法通过一个直角锥镜使非理想薄管激光光路折转,利用往返光路共轭的特性实现畸变波前的自补偿.通过数值模拟仿真,验证了双管结构中单个薄管引入加工误差及光源对准误差时该自补偿方法的校正能力,并详细分析了该方法对双管配合误差的自补偿效果.在此基础上,进一步考虑了直角锥镜误差对双管级联结构波前环域像差补偿效果的影响.结果 表明,该自补偿方法能有效抑制双管级联薄管激光放大器中由加工误差和装调误差所引入的环域离轴像差,且对直角锥镜装调误
针对雨雾共存的特殊天气条件下现有大气衰减计算模型的不足,通过引入雨对雾的清除机制,对现有模型进行改进,提出一种更为精确、且能反映大气衰减动态特性的计算模型,并采用Monte-Carlo方法对激光在大气中的传输进行仿真分析.结果 表明:降雨强度与雾的清除效应呈正相关,由于雨雾共存天气的雨量不大,随着雨对雾的清除,大气透射率逐渐增大;在降雨率为1 mm/h的情况下,平流雾的透射率大约在降雨5h后趋于稳定,辐射雾则需要更长的时间.所提修正模型对无线光通信等相关领域中大气衰减的估计和评价具有参考意义.
提出了一种利用激光阴影图像探测大气湍流中二维横向风矢量的方法,并开展了数值模拟和实验研究.通过移动无限长的相位屏模拟光传输路径上的横向风,采用基于归一化互相关原理的整像素搜索算法计算激光阴影的移动速度,并分析了路径上的横向风及其非均匀分布对激光阴影移动速度的影响.100 m长的激光阴影成像探测对比实验结果表明,在采样频率足够大时,激光阴影的移动速度与平均横向风速之间满足线性关系.超声风速仪的实测值与激光阴影法的拟合值相关系数达到0.949,这表明利用短曝光激光阴影图像获取路径的平均二维横向风矢量是可行的;
针对便携式快反镜系统对小尺寸快反镜的需求,设计了一种紧凑型压电式驱动的快反镜结构.通过对快反镜的驱动元件、位移放大机构、解耦支撑的合理布局,具有75 mm通光口径的快反镜机械结构的外形尺寸为90 mm×90 mm×33 mm.最后对快反镜进行了实验检测,结果显示紧凑型快反镜的角行程为4.2 mrad,机械谐振频率为671 Hz,表明该快反镜系统性能好,可满足小尺寸快反镜光学系统的应用需求.
为解决零差对称(NPS)系统中三路输出信号交流分量系数实时偏差对解调的影响,提出一种实时修正NPS的方法,并应用于分布反馈式(DFB)光纤激光水听器的解调中.把NPS解调系统里干涉仪单臂缠绕在压电陶瓷(PZT)上,施加振幅大于π rad的正弦信号,使三路输出信号满幅.获取当前PZT振动周期内三路输出信号的最大值、最小值,计算各路直流分量系数的特征值,获得当前特征值与前面所有PZT振动周期的直流分量系数和的平均值,作为当前周期的直流分量系数;计算各路交流分量系数特征值,获得当前特征值与前面所有PZT振动周期
在传统的轴棱锥-透镜光学系统中,产生局域空心光束的入射光一般为圆高斯光束.随着局域空心光束的系统多样化和应用多样化,研究具有特殊形貌的初始光束对局域空心光束的调控有重要的意义.圆高斯光束被多边光阑调制为特殊形貌的多边形光束,经过轴棱锥-透镜光学系统后产生局域空心光束.利用不同多边光阑,包括正三角形、正方形及正六边形,调控光学系统中的光场分布,并通过理论研究和实验测量得到光阑后的衍射光场变化.结果 表明,利用多边光阑调控光场,产生的局域空心光束具有多个局部缺失部分.这些缺口的形成,对于多粒子捕获和精准捕获具
太赫兹(THz)波在生物医疗、天文、国防等领域具有潜在应用. THz辐射源是THz技术应用的关键器件.基于半导体的电泵浦THz量子级联激光器(Quantum Cascade Laser, QCL)具有输出功率高、频率可调谐、全固态等优点,因而备受研究人员的重视.但是,长期以来,传统基于砷化镓(GaAs)材料体系的THz QCL的较低工作温度一直制约着其广泛应用.通过研究不同材料中的纵向光学(Lon
实验搭建了基于全保偏掺铒光纤激光器的高效率倍频光源.采用可饱和吸收镜进行锁模,并通过两级掺铒光纤放大器实现了高重复频率、窄光谱的线偏振皮秒脉冲输出.在PPLN晶体中对该脉冲进行倍频处理,获得了光谱宽度为0.68 nm、中心波长为774.8 nm的皮秒脉冲,平均功率为613 mW,最大转换效率为55.7％,倍频脉冲在3h内平均功率的相对抖动低至0.6％.该光源具有结构紧凑、稳定性高的优势,可应用于超快光谱学、半导体测试等领域.
随着量子霍尔效应(QHE)在凝聚态物理中的深入研究,一类具有非平庸特性的新型材料——拓扑绝缘体引起了人们极大的兴趣.与此同时,随着人工超材料的发展,一种可以产生新型单向传输模式且无背散射的拓扑光子晶体(Topological Photonic Crystals)引起非常大的关注.在本文中,根据时空反演对称性和量子自旋霍尔效应(QSHE)理论,我们构建了一个工作频率在太赫兹波段的拓扑光子晶体,当扩展
基于窄线宽线偏振光纤激光单通倍频方案获得了610 W单模绿光输出,倍频效率达到56.27％,光束质量M2为1.05.这是目前报道的基于单通倍频方案获得数百瓦级连续波绿光激光输出的最高效率,可进一步通过两路绿光偏振合束实现千瓦级高亮度绿光激光输出.