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星向多层共轭自适应光学大气湍流三维波前模式复原算法分析

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中国激光 2015年第11期42卷 198-206页

作者：颜召军杨朋千中国科学院上海天文台光学天文技术研究室上海200030 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800

大气湍流三维波前复原是星向多层共轭自适应光学中的关键技术。分析了星向多层共轭自适应光学系统中的大气湍流三维波前模式复原算法,并对该算法进行了数值仿真验证和误差分析。分析结果表明:当对2层大气湍流进行三维波前复原时,若采用... 详细信息

大气湍流三维波前复原是星向多层共轭自适应光学中的关键技术。分析了星向多层共轭自适应光学系统中的大气湍流三维波前模式复原算法,并对该算法进行了数值仿真验证和误差分析。分析结果表明:当对2层大气湍流进行三维波前复原时,若采用自然导星,因平移像差不能被探测,导致平移和倾斜两种模式不能被准确复原;若采用激光导星,因平移和倾斜像差不能被直接探测,导致平移、倾斜、离焦和像散几种模式不能被准确复原;当对3层大气湍流进行三维波前复原时,模式混淆总是存在,无法消除,各层大气湍流波前不能被准确复原;当观测目标在探测高度的波前被自然导星光束完全覆盖时,其波前可以被准确复原。

关键词：大气光学大气湍流多层共轭自适应光学三维波前复原导星

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层向多层共轭自适应光学系统的模拟

红外与激光工程 2016年第9期45卷 206-211页

作者：颜召军杨朋千中国科学院上海天文台光学天文技术研究室上海200030 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800

单层校正自适应光学系统只能在较小视场范围内对大气湍流进行有效校正,多层共轭自适应光学技术可以突破这种限制。介绍了层向多层共轭自适应光学系统基本结构及工作原理,研究了层向多层共轭自适应光学系统的模拟,内容包括:如何产生动态... 详细信息

单层校正自适应光学系统只能在较小视场范围内对大气湍流进行有效校正,多层共轭自适应光学技术可以突破这种限制。介绍了层向多层共轭自适应光学系统基本结构及工作原理,研究了层向多层共轭自适应光学系统的模拟,内容包括:如何产生动态大气湍流波前数据、基于四棱锥波前传感器的波前复原算法、基于模式法的变形镜闭环校正控制过程等。对单层和两层的层向共轭自适应光学系统进行了模拟仿真,仿真结果表明:层向多层共轭自适应光学系统采用了更多的导星来校正两层大气湍流,比单层校正自适应光学系统具有更大的校正视场和更好的校正效果。

关键词：大气光学多层共轭自适应光学系统层向共轭四棱锥波前传感器导星

基于动态分布的高功率激光器光束指向稳定性分析

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中国激光 2011年第10期38卷 1-6页

作者：徐嘉刘芳杨朋千朱健强中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 中国科学院研究生院北京100049

将光束动态分布的概率分析加入到传统稳定性设计过程之中,提出了一种基于动态分布的光束稳定性分析方法,并以大型激光驱动器中的空间滤波器为分析对象,讨论了在不改变光学参数的基础上,如何利用该方法对滤波器的结构特性进行优化。结果... 详细信息

将光束动态分布的概率分析加入到传统稳定性设计过程之中,提出了一种基于动态分布的光束稳定性分析方法,并以大型激光驱动器中的空间滤波器为分析对象,讨论了在不改变光学参数的基础上,如何利用该方法对滤波器的结构特性进行优化。结果表明,该方法能够对元件间的相对参数值提出要求,有别于传统方法仅着眼于提升单个元件的稳定性的设计思路。与传统方法共同运用,同时对光束的动态范围和分布类型进行优化,能够进一步改善系统的稳定性,为装置运行提供稳定可靠的基础平台。

关键词：激光器光束稳定性高功率激光器概率分布振动

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神光Ⅱ综合实验装置

中国激光 2024年

作者：朱健强李学春朱俭朱宝强马伟新周申蕾卢兴强范薇张攀政刘志刚王利杨琳刘代中唐顺兴孙明营杨朋千谢兴龙朱坪孙美智梁潇张国文欧阳小平张艳丽张秀平王冰艳林尊琪范滇元中国科学院上海光学精密机械研究所中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所高功率激光物理联合室

上海光学精密机械研究所（简称上海光机所）是中国最早开展高功率激光系统及其应用研究的单位。在建所60周年所庆之际，简要回顾了在上海光机所建造的系列高功率激光装置和相关技术发展，重点介绍了现今运行的神光Ⅱ多功能综合实验平台... 详细信息

上海光学精密机械研究所（简称上海光机所）是中国最早开展高功率激光系统及其应用研究的单位。在建所60周年所庆之际，简要回顾了在上海光机所建造的系列高功率激光装置和相关技术发展，重点介绍了现今运行的神光Ⅱ多功能综合实验平台性能和技术进步，利用此平台取得了若干具有标志性的重要物理实验成果，最后展望了未来高峰值功率激光技术与工程发展的基本问题和趋势。

关键词：惯性约束聚变神光装置激光工程激光光学

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无调制四棱锥波前传感器的光瞳像标定方法

光学学报 2016年第6期36卷 10-18页

作者：颜召军杨朋千陈欣扬中国科学院上海天文台光学天文技术研究室上海200030 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800

四棱锥波前传感器具有空间采样率高和光能利用率高等优点。要准确地从光瞳像中提取待测波前的斜率信息,需要事先对光瞳像的尺寸和位置进行标定。分析了光瞳像尺寸标定误差和位置标定误差对自适应光学系统闭环校正效果的影响。提出了一... 详细信息

四棱锥波前传感器具有空间采样率高和光能利用率高等优点。要准确地从光瞳像中提取待测波前的斜率信息,需要事先对光瞳像的尺寸和位置进行标定。分析了光瞳像尺寸标定误差和位置标定误差对自适应光学系统闭环校正效果的影响。提出了一种对无调制四棱锥波前传感器光瞳像进行标定的方法,并在考虑系统像差和探测噪声的条件下对该方法进行了多次仿真实验验证。分析结果表明,即使系统存在像差(均方根小于1.7λ),该方法仍可以对光瞳像的尺寸和位置进行准确标定。该方法可应用于实际自适应光学系统。

关键词：大气光学自适应光学四棱锥波前传感器光瞳像标定

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用于高功率激光装置的压电步进驱动器

强激光与粒子束 2010年第9期22卷 2087-2091页

作者：王斌张涛杨朋千王勇朱健强中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 中国科学院研究生院北京100039

根据神光Ⅱ高功率激光装置的具体工程需求,设计了一种以层叠式压电陶瓷为驱动元件的新型压电步进驱动器。驱动器利用杠杆机构实现箝位机构和进给机构交替箝位动子,通过对压电陶瓷小步距的位移连续累加的步进方式,实现大行程直线位移;具... 详细信息

根据神光Ⅱ高功率激光装置的具体工程需求,设计了一种以层叠式压电陶瓷为驱动元件的新型压电步进驱动器。驱动器利用杠杆机构实现箝位机构和进给机构交替箝位动子,通过对压电陶瓷小步距的位移连续累加的步进方式,实现大行程直线位移;具有控制简单、行程大、分辨力高及断电箝位的特点。样机试验结果表明,驱动器的运动分辨力达到nm级,步距分辨力达到50nm,行程21mm。

关键词：层叠式压电陶瓷柔性铰链压电步进驱动器高功率激光装置

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神光Ⅱ综合实验平台

中国激光 2024年第11期51卷 3-21页

作者：朱健强李学春朱俭朱宝强马伟新周申蕾卢兴强范薇张攀政刘志刚王利杨琳刘代中唐顺兴孙明营杨朋千谢兴龙朱坪孙美智梁潇张国文欧阳小平张艳丽张秀平王冰艳林尊琪范滇元高功率激光物理联合室上海201800 中国科学院上海光学精密机械研究所上海201800 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800

中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)是中国最早开展高功率激光系统及其应用研究的单位。在建所60周年之际,本文简要回顾了上海光机所建造的系列高功率激光装置和相关技术发展,重点介绍了现今运行的神光Ⅱ多功能综合... 详细信息

中国科学院上海光学精密机械研究所(简称“上海光机所”)是中国最早开展高功率激光系统及其应用研究的单位。在建所60周年之际,本文简要回顾了上海光机所建造的系列高功率激光装置和相关技术发展,重点介绍了现今运行的神光Ⅱ多功能综合实验平台的性能和技术进步,以及利用此平台取得的若干具有标志性的重要物理实验成果,最后展望了未来高峰值功率激光技术与工程发展的基本问题和趋势。

关键词：惯性约束聚变神光装置激光工程激光光学

基于自参考的高精度红外点衍射干涉仪研制(英文)

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中国激光 2013年第5期40卷 178-183页

作者：杨朋千 Stefan Hippler Casey Deen Wolfgang Brandner Sarah Kendrew 缪洁张艳丽朱健强(指导) 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 中国科学院大学北京100049 德国马普天文所 Konigstuhl17D-69117Heidelberg德国

介绍了一种结构简单紧凑、可用于高精度实时相位波前测量的红外点衍射干涉仪,采用类迈克耳孙的光学结构,并结合低通小孔滤波,同时使用窗口傅里叶变换的方法解调单幅离轴载波条纹。与传统波前测量技术相比,所提出的准共光路的光学系统结... 详细信息

介绍了一种结构简单紧凑、可用于高精度实时相位波前测量的红外点衍射干涉仪,采用类迈克耳孙的光学结构,并结合低通小孔滤波,同时使用窗口傅里叶变换的方法解调单幅离轴载波条纹。与传统波前测量技术相比,所提出的准共光路的光学系统结构有效地抑制了系统像差及外部环境干扰等对测量结果的影响,实现高精度和高分辨率的波前探测。实验结果表明,该方法能够实现高精度的相位测量,且其重复精度达到了纳米量级。

关键词：测量点衍射干涉仪分束器离轴窗口傅里叶变换

基于光栅色散干涉条纹的菲佐光干涉望远镜共相检测方法研究

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物理学报 2015年第14期64卷 413-421页

作者：颜召军陈欣扬杨朋千周丹郑立新朱能鸿中国科学院上海天文台光学天文技术研究室上海200030 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800

菲佐光干涉望远镜实现高分辨率成像的关键是各子孔径之间相位平移误差的共相检测.基于物理光学基本原理,论证了两个子孔径在单色光条件下其远场干涉条纹峰值偏移量与其相位平移误差之间的近似线性关系,提出了一个波长范围内的平移误差... 详细信息

菲佐光干涉望远镜实现高分辨率成像的关键是各子孔径之间相位平移误差的共相检测.基于物理光学基本原理,论证了两个子孔径在单色光条件下其远场干涉条纹峰值偏移量与其相位平移误差之间的近似线性关系,提出了一个波长范围内的平移误差检测方法;进而提出了基于光栅色散干涉条纹的共相检测方法,并对其可行性、检测精度和检测范围进行了理论分析与仿真实验.结果表明,该方法在原理上可以实现对两孔径的相位平移误差进行直接检测,50μm范围内平移误差的检测精度优于20 nm,解决了既有方法可能存在的2π模糊性及无法判断平移误差正负的问题.该方法为共相检测技术的进一步研究提供了新的途径和参考.

关键词：菲佐光干涉望远镜色散干涉相位平移误差共相检测