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超短激光脉冲技术及其研究进展 被引量:9
1
作者 张山彪 王文军 +1 位作者 毕军 李丽华 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期11-13,共3页
首先阐述超短激光脉冲发展的几个历史阶段及其特点 ,并介绍了飞秒激光器的类型及飞秒脉冲的产生、放大与测量 ,最后介绍了飞秒激光技术的相关学科。
关键词 超短激光脉冲 飞秒激光 自锁模 脉冲压缩 测量
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离轴抛物面镜对超短激光脉冲紧聚焦特性的研究 被引量:7
2
作者 刘作业 李露 胡碧涛 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2012年第5期657-661,共5页
为了研究超短激光脉冲光束质量对焦斑的影响,采用经典的几何模型进行了理论模拟分析,并实验研究了离轴90°抛物面镜的飞秒激光光束的紧聚焦特性。由理论分析和实验结果可知,当入射失准角为3mrad时,将从空间上使焦斑峰值功率密度减半... 为了研究超短激光脉冲光束质量对焦斑的影响,采用经典的几何模型进行了理论模拟分析,并实验研究了离轴90°抛物面镜的飞秒激光光束的紧聚焦特性。由理论分析和实验结果可知,当入射失准角为3mrad时,将从空间上使焦斑峰值功率密度减半,失准角的存在将引起到达靶面的激光脉冲的时间展宽从而降低焦斑峰值功率密度;利用3TW钛宝石飞秒激光系统,通过f/1离轴90°抛物面镜对激光束进行紧聚焦,得到最佳焦斑尺寸为5.6μm×5.4μm,对应于3mJ和96mJ的飞秒脉冲激光光束的焦斑峰值功率密度分别为3.83×1017W/cm2和1.23×1019W/cm2。结果表明,该研究为开展激光与固体、气体、团簇等物质相互作用的相关实验提供了重要的参考。 展开更多
关键词 激光光学 峰值功率密度 超短激光脉冲紧聚焦 离轴抛物面镜
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基于超短激光脉冲的太赫兹辐射特性研究 被引量:1
3
作者 赵国忠 石小溪 +2 位作者 李淼 张存林 杨国桢 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2007年第1期124-124,共1页
向列子(Nematicons)是向列相液晶中传输的自陷光束,包括空间光孤子和空间光呼吸子。向列子的传输特性由非局域非线性薛定谔方程(非线性项是非线性响应函数和光强对空间横向坐标的卷积)描述。对于1+2维模型,其非线性响应函数为零... 向列子(Nematicons)是向列相液晶中传输的自陷光束,包括空间光孤子和空间光呼吸子。向列子的传输特性由非局域非线性薛定谔方程(非线性项是非线性响应函数和光强对空间横向坐标的卷积)描述。对于1+2维模型,其非线性响应函数为零阶第二类修正Bessel函数Ko(r)。我们首次在理论上证明,向列相液晶的特征长度可以通过控制液晶盒偏置电压来改变,从而通过偏置电压的改变可以改变向列相液晶的非局域程度(在输入光束束宽保持不变的前提下)。 展开更多
关键词 超短激光脉冲 辐射特性 非线性响应函数 太赫兹 向列相液晶 非线性薛定谔方程 BESSEL函数 传输特性
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用干涉自相关包络宽度测量超短激光脉冲啁啾 被引量:1
4
作者 陈碧芳 刘天夫 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2010年第6期851-854,共4页
为了测量超短激光脉冲啁啾值,提出了一种用2次干涉自相关包络宽度测量啁啾值的简单方法。利用2次干涉自相关包络宽度对啁啾有很高的灵敏度、含有不同啁啾量的超短激光脉冲有不同的包络宽度的特性,通过对高斯型强度分布的线性、平方及立... 为了测量超短激光脉冲啁啾值,提出了一种用2次干涉自相关包络宽度测量啁啾值的简单方法。利用2次干涉自相关包络宽度对啁啾有很高的灵敏度、含有不同啁啾量的超短激光脉冲有不同的包络宽度的特性,通过对高斯型强度分布的线性、平方及立方啁啾的干涉自相关包络函数进行了理论分析,得到包络宽度与啁啾量值之间的对应关系。采用干涉自相关2次谐波检测系统对加浓染料激光器输出的含有啁啾的脉冲进行测量,其干涉自相关包络宽度为1.15,被测超短激光脉冲啁啾为1.0。结果表明,根据含有啁啾的干涉自相关曲线两翼的特征,可判断啁啾阶数,再根据包络宽度与啁啾值的对应关系,可估定啁啾量值;用干涉自相关包络宽度能容易地测量超短激光脉冲的啁啾量值。 展开更多
关键词 快光学 超短激光脉冲测量 啁啾 干涉自相关包络 包络宽度
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超短激光脉冲在线性色散光纤中的传播 被引量:11
5
作者 冯璐 《光通信研究》 北大核心 1999年第2期48-52,共5页
研究了线性光纤中色散导致光脉冲展宽的详细物理过程,以此为光纤中光孤子产生的物理过程作物理上的准备。
关键词 超短激光脉冲 线性色散光纤 光孤子通信
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灵敏的超短激光脉冲混合啁啾权重测量
6
作者 陈碧芳 刘天夫 陆佩 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2011年第3期40-45,共6页
提出了新型测量超短激光脉冲混合啁啾权重的方法,这种方法是基于干涉自相关信号不对称性随混合啁啾权重及其啁啾量值不同而不同。通过对干涉自相关信号的不对称现象分析,获得判断混合啁啾权重的方法,并得到干涉自相关包络比值信号的中... 提出了新型测量超短激光脉冲混合啁啾权重的方法,这种方法是基于干涉自相关信号不对称性随混合啁啾权重及其啁啾量值不同而不同。通过对干涉自相关信号的不对称现象分析,获得判断混合啁啾权重的方法,并得到干涉自相关包络比值信号的中央半宽、包络差值信号的峰值与线性啁啾权重及其啁啾量值之间的对应关系。采用干涉自相关二次谐波检测系统对加浓染料激光器输出的脉冲进行测量,利用该方法判断出被测超短激光脉冲含有线性及平方啁啾,其线性啁啾参数为0.20而平方啁啾参数为0.80,从而实现了对超短激光脉冲混合啁啾权重及其啁啾量值测量。 展开更多
关键词 快光学 超短激光脉冲测量 干涉自相关包络 混合啁啾权重 啁啾测量
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超短激光脉冲在非线性光纤中的传播
7
作者 冯璐 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 1999年第6期360-362,共3页
研究了非线性光纤中自相位调制导致光脉冲频谱展宽的详细物理过程,以此为光纤中光孤子产生的物理过程作准备。
关键词 超短激光脉冲 非线性光纤 光孤子 光纤通信
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超短激光脉冲的空间展宽及其啁啾特性研究 被引量:2
8
作者 曹宇祥 李沁 +1 位作者 阎晓娜 戴晔 《大学物理》 2019年第10期61-65,共5页
本文讨论了具有一定频谱宽度的超短激光脉冲经过一对平行光栅后的空间展宽特性.首先应用经典的光栅方程推导了脉冲光经过光栅对后在空间上展宽的计算公式.结果表明随着光栅对之间距离的增加,输出脉冲光斑的横轴长度会随之增加,理论结果... 本文讨论了具有一定频谱宽度的超短激光脉冲经过一对平行光栅后的空间展宽特性.首先应用经典的光栅方程推导了脉冲光经过光栅对后在空间上展宽的计算公式.结果表明随着光栅对之间距离的增加,输出脉冲光斑的横轴长度会随之增加,理论结果与实验结果基本一致.最后利用光纤光谱仪逐点测量了展宽后脉冲光斑的空间光谱分布特性,验证了其空间啁啾特征的出现. 展开更多
关键词 超短激光脉冲 光栅衍射 空间展宽 空间啁啾 光谱特性
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法布里-珀罗干涉在超短激光脉冲测量中的应用 被引量:2
9
作者 刘文军 孙正和 +3 位作者 任守田 高仁喜 潘玉寨 苗杰光 《大学物理》 2018年第9期37-40,共4页
把大学物理光学中法布里-珀罗干涉的方法应用于超短激光脉冲测量.分析了利用法布里-珀罗标准具中多光束干涉产生自相关信号进行超短激光脉冲测量的原理;进行了实验测试并与迈克耳孙干涉自相关的测量结果进行了对比,实现了对超短激光脉... 把大学物理光学中法布里-珀罗干涉的方法应用于超短激光脉冲测量.分析了利用法布里-珀罗标准具中多光束干涉产生自相关信号进行超短激光脉冲测量的原理;进行了实验测试并与迈克耳孙干涉自相关的测量结果进行了对比,实现了对超短激光脉冲时间宽度的测量. 展开更多
关键词 法布里-珀罗干涉 自相关 超短激光脉冲
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超短脉冲激光加工芳纶纤维增强树脂基复合材料
10
作者 何光宇 李遥遥 +3 位作者 吴泽华 陈旭 赵越 王明伟 《宇航材料工艺》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期1-13,共13页
芳纶纤维增强树脂基复合材料(Aramid fiber-reinforced polymer,AFRP)是一种高性能的纤维增强复合材料,具有比强度高、模量高、质量轻等优点,在航空航天、军事装备、汽车制造等领域有着广泛应用。AFRP各向异性和不均匀性等特点导致其在... 芳纶纤维增强树脂基复合材料(Aramid fiber-reinforced polymer,AFRP)是一种高性能的纤维增强复合材料,具有比强度高、模量高、质量轻等优点,在航空航天、军事装备、汽车制造等领域有着广泛应用。AFRP各向异性和不均匀性等特点导致其在加工过程中会产生分层、起毛、热影响区过大等问题,已有的加工技术达不到航空航天领域应用所需要的加工精度,构成了目前精密加工AFRP的技术瓶颈。本文综述了AFRP加工的研究现状,通过比较和讨论传统机械加工、磨料水射流加工、连续激光和长脉冲激光加工以及超短脉冲激光加工的优缺点和尚有缺陷,依据飞秒激光“冷加工”的原理,讨论了利用飞秒激光精细加工克服这个技术瓶颈的可行性,并给出了相应的研究内容和相关技术途径。本文内容为精密加工AFRP指明了方向,具有明显的研究意义和潜在应用价值。 展开更多
关键词 脉冲激光 芳纶纤维增强树脂基复合材料 热影响区 激光加工
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超短及超强脉冲激光研究进展 被引量:14
11
作者 魏志义 王兆华 +11 位作者 韩海年 杜强 朱江峰 赵环 赵研英 张炜 周斌斌 钟欣 滕浩 李德华 聂玉昕 张杰 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2007年第6期773-777,共5页
超短及超强脉冲激光是具有广泛应用的前沿技术,结合国际上有关该研究的最新进展,介绍了最近在周期量级脉冲激光的产生及包络相位测量、红外飞秒镁橄榄石激光研究、高精度飞秒激光同步、350 TW啁啾脉冲放大激光、飞秒激光腔外压缩等方面... 超短及超强脉冲激光是具有广泛应用的前沿技术,结合国际上有关该研究的最新进展,介绍了最近在周期量级脉冲激光的产生及包络相位测量、红外飞秒镁橄榄石激光研究、高精度飞秒激光同步、350 TW啁啾脉冲放大激光、飞秒激光腔外压缩等方面取得的结果。 展开更多
关键词 超短激光脉冲 飞秒 载波包络相位 啁啾脉冲放大 太瓦
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超短脉冲激光在掺Er^(3+)磷酸盐玻璃中制备光波导的实验研究
12
作者 白晶 龙学文 《原子与分子物理学报》 北大核心 2024年第4期121-128,共8页
超短脉冲激光通过非线性吸收调制光学材料折射率提供了一种高效制备集成三维光子器件的途径.掺Er^(3+)磷酸盐玻璃由于其优异的特性以及在1.55μm通信波段附近的发射光谱,成为了集成光学主动增益材料中的研究热点.实验采用重复频率1 kHz... 超短脉冲激光通过非线性吸收调制光学材料折射率提供了一种高效制备集成三维光子器件的途径.掺Er^(3+)磷酸盐玻璃由于其优异的特性以及在1.55μm通信波段附近的发射光谱,成为了集成光学主动增益材料中的研究热点.实验采用重复频率1 kHz,中心波长800 nm,脉冲宽度120 fs的钛宝石飞秒激光放大系统作为制备波导的光源,系统研究了加工参数对激光写入形貌、波导形成及光学特性的影响.实验结果表明,在狭缝整形辅助短焦物镜横向刻写条件下,写入脉冲能量为1.8μJ时,光波导可以在写入速度为10μm/s-160μm的较宽范围内形成;写入速度为40μm/s时,光波导写入脉冲能量参数窗口为1.6μJ-2.0μJ;波导写入深度在125μm-200μm范围时,波导横截面对称性较好且折射率修改明显;近场强度测量结果显示所制备波导近场强度分布对称,导光特性良好.通过有限差分法反推波导区域折射率修改分布,结果显示最大折射率修改为Δn=6.6×10^(-4).截断传输损耗测量结果显示所制备波导的传输损耗低至0.91 dB/cm. 展开更多
关键词 脉冲激光 光波导 掺铒磷酸盐玻璃 集成光学
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超短脉冲激光加工技术在半导体制造中的应用
13
作者 张彩云 胡北辰 张志耀 《电子工艺技术》 2024年第6期1-4,共4页
随着集成电路高集成度、高性能的发展,对半导体制造技术提出更高要求。超短脉冲激光加工作为一种精密制造技术,正逐步成为半导体制造的重要工艺。阐述了超短脉冲激光加工技术特点和激光与材料相互作用过程,重点介绍了超快激光精密加工... 随着集成电路高集成度、高性能的发展,对半导体制造技术提出更高要求。超短脉冲激光加工作为一种精密制造技术,正逐步成为半导体制造的重要工艺。阐述了超短脉冲激光加工技术特点和激光与材料相互作用过程,重点介绍了超快激光精密加工技术在硬脆半导体晶体切割、半导体晶圆划片中的应用,并提出相关技术提升方向。 展开更多
关键词 脉冲激光 激光加工 半导体制造 晶体切割 晶圆划切
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超短脉冲强激光大气传输的非线性效应(英文) 被引量:2
14
作者 强希文 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期49-54,共6页
超短脉冲强激光大气传输在光学遥感、电子对抗、以及人工放电等方面具有重要的应用,例如,利用超短脉冲强激光使得远距离处的大气局域电离,其所产生的紫外辐射可以为大气组分主动荧光光谱学研究提供光源。对短脉冲强激光在大气中的传输... 超短脉冲强激光大气传输在光学遥感、电子对抗、以及人工放电等方面具有重要的应用,例如,利用超短脉冲强激光使得远距离处的大气局域电离,其所产生的紫外辐射可以为大气组分主动荧光光谱学研究提供光源。对短脉冲强激光在大气中的传输进行了理论分析,对超短脉冲强激光大气传输中的各种线性效应及非线性效应,诸如色散效应、非线性自聚焦效应、受激拉曼散射效应、多光子电离及隧道电离效应、电离引起的能量损耗效应、相对论聚焦、有质动力激发的等离子体尾波场等效应进行了讨论,给出了一组描述超短脉冲强激光大气传输的三维非线性传输方程,为此类问题的进一步研究提供了理论基础。 展开更多
关键词 非线性光学 超短激光脉冲 激光脉冲 大气传输 非线性效应
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500fs超短脉冲激光对CCD探测器的破坏效应 被引量:14
15
作者 黄绍艳 张永生 +3 位作者 唐本奇 张勇 王祖军 肖志刚 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第10期1445-1448,共4页
采用脉宽500 fs,脉冲能量250μJ的超短脉冲激光辐照线阵CCD探测器,观察到了CCD从线性响应到像元饱和、饱和串音直至硬损伤的整个过程,并着重对两种辐照能量密度下的硬损伤机理进行了理论分析。结果表明:激光能量密度为0.45μJ/cm2时,达... 采用脉宽500 fs,脉冲能量250μJ的超短脉冲激光辐照线阵CCD探测器,观察到了CCD从线性响应到像元饱和、饱和串音直至硬损伤的整个过程,并着重对两种辐照能量密度下的硬损伤机理进行了理论分析。结果表明:激光能量密度为0.45μJ/cm2时,达到像元饱和;能量密度为0.14 J/cm2时,辐照6个脉冲后实现了CCD器件的硬损伤,硬损伤源于晶格被加热并汽化形成等离子体;能量密度为1.41 J/cm2时,单个脉冲就使CCD器件的输出波形无法辨认,2个脉冲后CCD器件没有任何信号输出,硬破坏源于电荷分离形成的电场库仑力。 展开更多
关键词 CCD探测器 脉冲激光 破坏机理 像元饱和 饱和串音
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超短脉冲激光对单晶硅太阳能电池的损伤效应 被引量:10
16
作者 邱冬冬 王睿 +2 位作者 程湘爱 张震 江天 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第1期112-115,共4页
太阳能是未来的主要能源之一,关于太阳能电池的研究也逐渐成为热点。长期以来,人们对太阳能电池的高能粒子辐射特性进行了广泛的研究,对其激光辐照损伤特性的研究却很少。随着光电对抗技术的发展,对这方面的研究需求也越来越迫切。研究... 太阳能是未来的主要能源之一,关于太阳能电池的研究也逐渐成为热点。长期以来,人们对太阳能电池的高能粒子辐射特性进行了广泛的研究,对其激光辐照损伤特性的研究却很少。随着光电对抗技术的发展,对这方面的研究需求也越来越迫切。研究了532 nm、20 ns和300 ps脉冲激光对单晶硅太阳能电池的辐照效应,分析了超短脉冲激光对单晶硅太阳能电池的损伤机理。对比了超短脉冲激光和长脉冲激光、连续激光的损伤机理的异同。阐述了在激光单脉冲能量一定的情况下,损伤效果与脉宽和重频的关系。通过分析,指出了太阳能电池损伤的主因,激光对太阳能电池的破坏主要是依靠热效应。 展开更多
关键词 脉冲激光 单晶硅太阳能电池 损伤效应
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超短脉冲激光辐照金属薄膜温升效应的模拟研究 被引量:10
17
作者 郝秋龙 齐文宗 +1 位作者 刘全喜 赵方东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第6期908-912,共5页
考虑到材料的质量热容、热导率、驰豫时间等热力学参数随温度非线性变化因素的影响,利用具有人工粘性的、自适应时间步长的前向差分算法,数值求解了电子-晶格双温双曲两步热传导模型,讨论了厚度为50 nm的金膜在0.1 ps脉冲激光辐照下的... 考虑到材料的质量热容、热导率、驰豫时间等热力学参数随温度非线性变化因素的影响,利用具有人工粘性的、自适应时间步长的前向差分算法,数值求解了电子-晶格双温双曲两步热传导模型,讨论了厚度为50 nm的金膜在0.1 ps脉冲激光辐照下的温升规律。数值结果表明:薄膜前表面自由电子的温度在大约0.27 ps时达到最大值,不同厚度上自由电子达到温度平衡所需的时间大约为1.6 ps,而薄膜温度在整个厚度上达到平衡所需时间为60 ps左右。由电子温度及其温度梯度引起的热电子崩力很可能是造成材料破坏的一个主要因素。 展开更多
关键词 脉冲激光 金属薄膜 非傅里叶导热 人工粘性 微加工 自适应步长
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飞秒超短脉冲激光对硅太阳能电池的损伤阈值研究 被引量:12
18
作者 田秀芹 肖思 +2 位作者 陶少华 袁战忠 周炎强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2014年第3期676-680,共5页
首次采用飞秒超短脉冲激光(≤35 fs),研究其对硅太阳能电池的损伤阈值。与相同波长的连续激光对比,飞秒激光的损伤阈值略高。这一结果不同于纳秒或皮秒激光,主要是因为当加热脉冲时间相当或小于电子-声子耦合时间时,非热平衡效应显著,... 首次采用飞秒超短脉冲激光(≤35 fs),研究其对硅太阳能电池的损伤阈值。与相同波长的连续激光对比,飞秒激光的损伤阈值略高。这一结果不同于纳秒或皮秒激光,主要是因为当加热脉冲时间相当或小于电子-声子耦合时间时,非热平衡效应显著,热传导现象不再满足Fourier定律。在实验中采用了光束整形技术,首次采用强度均匀分布的激光研究损伤阈值。此技术能减小高斯激光中心光强过大造成的实验偏差。 展开更多
关键词 飞秒脉冲激光 太阳能电池 损伤阈值 光束整形
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超强超短脉冲激光诱发大尺度氘团簇聚变 被引量:5
19
作者 刘红杰 郑志坚 +8 位作者 谷渝秋 王红斌 陈家斌 吴玉池 王磊 李镛周 南性模 韩载旻 杨朝文 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期2017-2021,共5页
利用低温脉冲气阀获得了平均含有3×103氘原子的氘团簇。在飞秒激光装置上实现了氘团簇聚变,每发中子产额为1×103。中子产额对激光功率密度敏感,保持激光能量不变,随着激光焦斑的变大,DD聚变中子产额逐渐增加,最大值出现在激... 利用低温脉冲气阀获得了平均含有3×103氘原子的氘团簇。在飞秒激光装置上实现了氘团簇聚变,每发中子产额为1×103。中子产额对激光功率密度敏感,保持激光能量不变,随着激光焦斑的变大,DD聚变中子产额逐渐增加,最大值出现在激光焦斑为470μm时;继续增大激光焦斑,没有观察到中子信号。实验结果还表明激光氘团簇聚变发生的区域主要是激光辐照的等离子体热区,此区域内邻近氘团簇库仑爆炸发射的高能氘离子碰撞引发聚变反应。 展开更多
关键词 脉冲激光 氘团簇聚变 中子 飞行时间 有质动力 等离子体
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超短脉冲超强激光与固体靶相互作用中高能离子的产生 被引量:9
20
作者 银燕 常文蔚 +2 位作者 马燕云 郭少锋 徐涵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期741-744,共4页
用 2D3VPIC粒子模拟方法得到了超短脉冲超强激光与固体靶相互作用中高能离子产生的图像 ,并对其机理进行了研究。在靶前后表面都观察到了高能离子的产生 ,并诊断了离子能谱。模拟结果表明 ,在靶前表面所产生的高能离子 ,角分布较大 ,在... 用 2D3VPIC粒子模拟方法得到了超短脉冲超强激光与固体靶相互作用中高能离子产生的图像 ,并对其机理进行了研究。在靶前后表面都观察到了高能离子的产生 ,并诊断了离子能谱。模拟结果表明 ,在靶前表面所产生的高能离子 ,角分布较大 ,在向靶内输运过程中会损失能量 ;在靶后表面产生的高能离子 ,定向性很好 ,能获得很高的能量。 展开更多
关键词 粒子模拟 脉冲激光 高能离子
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