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高功率激光装置实现CBET研究所需的四色光输出 被引量:1
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作者 张锐 周丹丹 +13 位作者 田小程 周维 党钊 姚轲 赵军普 柴向旭 黄小霞 黄智蒙 李平 冯斌 彭志涛 胡东霞 朱启华 郑万国 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期171-172,共2页
2021年8月美国NIF实现了1.3 MJ聚变放能的里程碑,其中,交叉光束能量转移(CBET)是实现该放能的关键要素之一。利用CBET可补偿黑腔腰部驱动、缓解外环背散压力,从而改善黑腔内的驱动对称性,因此掌握和应用CBET技术具有重要意义。国际上目... 2021年8月美国NIF实现了1.3 MJ聚变放能的里程碑,其中,交叉光束能量转移(CBET)是实现该放能的关键要素之一。利用CBET可补偿黑腔腰部驱动、缓解外环背散压力,从而改善黑腔内的驱动对称性,因此掌握和应用CBET技术具有重要意义。国际上目前仅美国开展了CBET所需的四色激光打靶技术研究,国内尚未开展实验研究。在高功率固体激光装置上实现四色光打靶需要解决四色激光产生、传输、放大、幅频效应抑制和高效三倍频等问题。近期,中物院激光聚变研究中心激光技术研究团队通过重构前端系统架构、抑制多色激光工作下的幅频效应、改进主放宽光谱下的增益模型、对三倍频晶体匹配角进行波长跟随等实现了激光装置四色光输出。形成的四色光打靶能力已成功应用于交叉光束能量转移实验研究。 展开更多
关键词 高功率固体激光装置 倍频晶体 能量转移 激光技术 前端系统 匹配角 幅频效应 功率激光装置
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大型激光装置光学元件的稳定性设计 被引量:16
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作者 谢娜 周海 +2 位作者 张军伟 林东晖 陈良明 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第10期2411-2417,共7页
大型高功率固体激光装置通常要求总的打靶精度为几十微米,这对结构的稳定性设计提出了很高的要求。本文以一大型激光装置为背景,以关键光机系统为例进行稳定性设计。通过采用钢筋混凝土建筑结构、一体化结构和桁架结构、隔离振动源增加... 大型高功率固体激光装置通常要求总的打靶精度为几十微米,这对结构的稳定性设计提出了很高的要求。本文以一大型激光装置为背景,以关键光机系统为例进行稳定性设计。通过采用钢筋混凝土建筑结构、一体化结构和桁架结构、隔离振动源增加结构刚度等方式减小光机结构对环境振动的响应,提高结构的稳定性。然后,应用有限元理论对关键光学元件及其支撑结构的稳定性进行分析,以验证光机结构设计的合理性。分析结果显示,该系统中腔镜的最大转角为0.14μrad,注入系统角漂元件的最大转角为0.423μrad,光束切换模块反射镜的最大转角为0.394μrad。计算结果表明:设计的结构合理可行,关键光学元件均满足稳定性设计指标的要求,且裕度系数>1.5。 展开更多
关键词 高功率固体激光装置 光学元件 支撑结构 稳定性
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神光-Ⅲ主机装置高速时序控制研究 被引量:1
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作者 张晓璐 王建军 +5 位作者 许党朋 汪凌芳 王超 唐菱 陈骥 党钊 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第5期65-68,共4页
神光-Ⅲ主机装置多束光脉冲之间的同步时序控制是通过三台任意波形发生器来实现的。提出由同步系统提供外时钟、外触发信号来实现三台任意波形发生器同步工作,并通过闭环监控手段来解决任意波形发生器开关机、重新加载时间波形后的相位... 神光-Ⅲ主机装置多束光脉冲之间的同步时序控制是通过三台任意波形发生器来实现的。提出由同步系统提供外时钟、外触发信号来实现三台任意波形发生器同步工作,并通过闭环监控手段来解决任意波形发生器开关机、重新加载时间波形后的相位跳变问题。实验验证证明采用该技术方案能够实现三台任意波形发生器的同步工作,保证了神光-Ⅲ主机装置高速时序的低抖动控制。 展开更多
关键词 外触发 时钟频率 任意波形发生器 高功率固体激光装置
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大科学装置控制系统现状和对策
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作者 虢仲平 姚导箭 +2 位作者 赵强 刘金 唐钟 《计算机工程与科学》 CSCD 北大核心 2012年第5期126-131,共6页
科学装置是指对当今最新科学研究有重大影响的装置,具有非常巨大的规模、投入、周期和风险的巨型科学装置。在这样的巨型装置下,其需控制监测的设备元器件众多、过程控制非常复杂,非人工可行,控制系统成为这些科学装置的神经网络和中枢... 科学装置是指对当今最新科学研究有重大影响的装置,具有非常巨大的规模、投入、周期和风险的巨型科学装置。在这样的巨型装置下,其需控制监测的设备元器件众多、过程控制非常复杂,非人工可行,控制系统成为这些科学装置的神经网络和中枢,其控制的可靠性和准确性直接决定其装置运行的成败,对科学装置的实验产生重要影响。现将国内外几个著名的大科学装置的控制系统现状做一研究和阐述,重点分析了NIF装置控制系统框架和结构,简要分析了EPICS和TANGO控制架构,论述了我国目前最大的高功率固体激光装置控制系统的主要结构和原理。在此基础上,对大科学装置控制系统的应用发展趋势进行分析讨论,这些探讨分析及结论对即将开展的我国大功率激光装置建设和诸如此类装置控制系统的总体设计具有很重要的参考价值和意义。 展开更多
关键词 科学装置 控制体系 高功率固体激光装置 NIF EPICS TANGO
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大口径强激光光学元件超精密制造技术研究进展 被引量:12
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作者 樊非 徐曦 +13 位作者 许乔 王健 钟波 谢瑞清 雷向阳 陈贤华 汪圣飞 侯晶 邓文辉 安晨辉 周炼 赵世杰 廖德锋 朱玉洁 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1-13,共13页
惯性约束聚变高功率固体激光装置研制对大口径光学元件提出了全频段精度控制指标要求,以及高效率、批量化制造需求。本文围绕“超精密、确定性”强激光光学元件全流程制造方法,总结了近几年大口径强激光光学元件超精密制造技术取得的重... 惯性约束聚变高功率固体激光装置研制对大口径光学元件提出了全频段精度控制指标要求,以及高效率、批量化制造需求。本文围绕“超精密、确定性”强激光光学元件全流程制造方法,总结了近几年大口径强激光光学元件超精密制造技术取得的重要进展,重点介绍了单点金刚石超精密切削技术、非球面超精密数控磨削技术、确定性抛光技术等一系列关键技术,以及相关工艺及装备在强激光光学元件批量制造流程线中的应用情况。 展开更多
关键词 高功率固体激光装置 大口径光学元件 光学超精密制造技术 确定性抛光
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强激光束在柱面镜空间滤波器中的传输特性
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作者 郭丹 隋展 +7 位作者 刘兰琴 周煜梁 王文义 张颖 黄晚晴 陈哲 张军 余健辉 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期2565-2570,共6页
为了解决空间滤波器滤波针孔堵孔问题,提出了一种新型柱面镜空间滤波器,新型柱面镜空间滤波器由柱面镜和狭缝构成。利用线性传输理论,对高功率激光束在新型柱面镜空间滤波器中的传输特性进行了数值模拟。结果表明:新型柱面镜空间滤波器... 为了解决空间滤波器滤波针孔堵孔问题,提出了一种新型柱面镜空间滤波器,新型柱面镜空间滤波器由柱面镜和狭缝构成。利用线性传输理论,对高功率激光束在新型柱面镜空间滤波器中的传输特性进行了数值模拟。结果表明:新型柱面镜空间滤波器的焦斑面积比传统滤波器大,而焦斑功率密度较小;新型柱面镜空间滤波器的滤波效果与传统滤波器相同,近场均匀性也相同。因此新型柱面镜空间滤波器能够抑制空间滤波器堵孔效应,可以缩短空间滤波器系统透镜焦距,从而提高功率装置的整体性价比。由此,采用新型柱面镜空间滤波器替换传统球面镜空间滤波器具有可行性。 展开更多
关键词 线性传输理论 球面镜空间滤波器 柱面镜空间滤波器 高功率固体激光装置
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空间滤波器阵列结构优化设计 被引量:6
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作者 周海 蒋学君 +3 位作者 朱启华 景峰 林东晖 张小民 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第3期407-411,共5页
给出了新型大型激光装置阵列化空间滤波器结构优化设计。对大口径阵列化光束超长程传输、光路控制、光束质量控制,以及支撑稳定性、震动隔离、离轴调节等关键技术进行了分析研究,对物理方案和参数进行分解。运用Pro/E软件建立阵列化空... 给出了新型大型激光装置阵列化空间滤波器结构优化设计。对大口径阵列化光束超长程传输、光路控制、光束质量控制,以及支撑稳定性、震动隔离、离轴调节等关键技术进行了分析研究,对物理方案和参数进行分解。运用Pro/E软件建立阵列化空间滤波器三维实体模型,给出了阵列化空间滤波器的总体结构解决方案。对关键部件和技术指标进行了详细分析,采取了新颖的结构和相应的技术措施;运用ANSYS分析软件对结构刚性、强度、振型等指标进行分析,通过有限元仿真与CAD环境的双向嵌入优化结构;为给装置结构的适应性找到可靠的评估依据,对影响稳定性较大的器件和单元进行了微振动测试和分析。理论分析和测试结果表明,该方案达到了优化设计,是可行的。 展开更多
关键词 高功率固体激光装置 空间滤波器 稳定性 仿真 双向嵌入
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大口径光学元件热稳定性初步分析 被引量:3
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作者 冯斌 周忆 +2 位作者 张军伟 张丽婷 吴存学 《重庆大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期74-77,共4页
通过分析影响高功率固体激光装置中大口径光学元件稳定性的热激励源及其作用过程,指出日照瞬态温度、室内HAVC(A ir Cond itioning)系统以及局域瞬态热源是影响光学元件稳定性的主要因素;给出了大口径光学元件热影响的数学描述,并应用... 通过分析影响高功率固体激光装置中大口径光学元件稳定性的热激励源及其作用过程,指出日照瞬态温度、室内HAVC(A ir Cond itioning)系统以及局域瞬态热源是影响光学元件稳定性的主要因素;给出了大口径光学元件热影响的数学描述,并应用分析软件进行了初步计算.分析结果表明,热激励对光学镜片的影响不是靠简单的热载荷的单一作用过程,而是通过流动和传热的相互耦合,以及中间过程的转换,最终对光学镜片产生作用.因此,控制室内暖通空调系统的波动范围、减小镜箱内部温度变化、选用受热变形均匀和抗温度变形的镜片材料、减小温度引起的镜架热膨胀等是减小热激励影响的有效措施. 展开更多
关键词 大口径光学元件 稳定性 热激励源 高功率固体激光装置
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大口径反射镜低应力夹持技术
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作者 郑胜亨 马文静 +8 位作者 杨英 曹庭分 陈晓娟 郭雨源 廖予祯 张鑫 韩伟 邓学伟 胡东霞 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期6-11,共6页
高功率固体激光装置对大口径反射镜附加波前畸变和姿态稳定提出了苛刻的要求,在确保姿态稳定性的同时,要求低应力夹持使附加波前畸变峰谷值(PV值)<λ/3,波长λ=633 nm。提出了一种正面三点支撑结合侧面八点限位的大口径反射镜夹持技... 高功率固体激光装置对大口径反射镜附加波前畸变和姿态稳定提出了苛刻的要求,在确保姿态稳定性的同时,要求低应力夹持使附加波前畸变峰谷值(PV值)<λ/3,波长λ=633 nm。提出了一种正面三点支撑结合侧面八点限位的大口径反射镜夹持技术,对该夹持结构下引起的附加波前畸变进行了仿真和实验研究,并对反射镜姿态稳定性进行了不同工况下的实验模拟。结果表明,该夹持方式引入的附加波前畸变PV值约为23.6 nm,振动、晃动、翻转不同工况下反射镜指向变化PV值小于50μrad,附加波前畸变和姿态稳定性均满足高功率激光装置的要求。 展开更多
关键词 高功率固体激光装置 大口径反射镜 低应力夹持 波前畸变 姿态稳定性
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