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压缩聚焦过程中的波前畸变对远场时空分布影响

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光学学报 2020年第11期40卷 216-222页

作者：胡必龙王逍李伟曾小明母杰左言磊王晓东吴朝辉粟敬钦中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 等离子体物理重点实验室四川绵阳621900 中国工程物理研究院研究生院北京100088

针对超高峰值功率激光系统中脉冲的压缩及聚焦过程进行建模,基于光线追迹法和夫琅禾费衍射方法对平行光栅对压缩器的色散过程和抛物面镜的聚焦过程进行了模拟分析,同时采用Square-Radial多项式对方形口径的波前畸变进行描述,分析了近场... 详细信息

针对超高峰值功率激光系统中脉冲的压缩及聚焦过程进行建模,基于光线追迹法和夫琅禾费衍射方法对平行光栅对压缩器的色散过程和抛物面镜的聚焦过程进行了模拟分析,同时采用Square-Radial多项式对方形口径的波前畸变进行描述,分析了近场存在4种不同波前畸变情况时对远场时空分布的影响,定量给出了不同情况下波前畸变误差的允许范围。

关键词：超快光学脉冲压缩超快激光衍射光栅波前畸变时空特性

基于空谱干涉扫描法测量超宽带激光时空耦合特性

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物理学报 2021年第23期70卷 232-239页

作者：李伟王逍母杰胡必龙曾小明左言磊吴朝辉王晓东李钊历粟敬钦中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室绵阳621900 中国科学技术大学光学与光学工程系合肥230026 中国工程物理研究院研究生院北京100088

大口径超高峰值功率激光装置中展宽器、压缩器、透镜等光学元件会导致不同空间位置的脉冲波形及延时各有不同,称为“时空耦合效应”.常规的测量手段仅能反映激光近场的局部时间特性,本文设计并验证了一种基于空谱干涉线扫描的时空特性... 详细信息

大口径超高峰值功率激光装置中展宽器、压缩器、透镜等光学元件会导致不同空间位置的脉冲波形及延时各有不同,称为“时空耦合效应”.常规的测量手段仅能反映激光近场的局部时间特性,本文设计并验证了一种基于空谱干涉线扫描的时空特性测试方案:采用空谱干涉方法单次测量可获得一个空间维度上的时空耦合特性,通过沿另一空间维度扫描,即可获得完整的近场时空耦合特征.利用该方法实验测量了劈板引入的角色散以及近场不同空间位置处的脉冲波形、脉冲前沿、脉冲宽度等信息,与理论计算结果符合得较好,说明该方法能够有效地测量超宽带激光的时空耦合特性.

关键词：空谱干涉时空耦合特性超宽带激光

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离轴格里高利系统中失调对远场时空特性影响

光学学报 2021年第21期41卷 200-205页

作者：胡必龙李伟王逍左言磊母杰王晓东吴朝辉李钊历曾小明粟敬钦中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 等离子体物理重点实验室四川绵阳621900

扩束是超高峰值功率激光装置中必不可少的一环,由离轴抛物面镜组成的反射式扩束系统可解决传统透射式扩束带来的色散、色差及激光脉冲前沿畸变等问题。利用光线追迹法和惠更斯-菲涅耳原理对反射式扩束和聚焦过程进行分析,计算了在反射... 详细信息

扩束是超高峰值功率激光装置中必不可少的一环,由离轴抛物面镜组成的反射式扩束系统可解决传统透射式扩束带来的色散、色差及激光脉冲前沿畸变等问题。利用光线追迹法和惠更斯-菲涅耳原理对反射式扩束和聚焦过程进行分析,计算了在反射式扩束系统参数不同时,离轴抛物面镜失调对激光脉冲远场时空特性的影响,给出了激光脉冲斯特列尔比和峰值强度的误差允许范围。

关键词：物理光学几何光学设计激光扩束离轴抛物面镜光线追迹矢量衍射超快激光脉冲时空特性

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光学参量啁啾反转脉冲放大系统色散补偿方案

中国激光 2020年第6期47卷 78-84页

作者：李伟王逍胡必龙母杰曾小明左言磊蒋东镔王晓东吴朝辉粟敬钦中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 等离子体物理重点实验室四川绵阳621900 中国工程物理研究院研究生院北京100088

在光学参量啁啾反转脉冲放大(OPRCPA)系统中,展宽器和压缩器都可使用平行光栅对,从而避免常规展宽器中较大的谱剪切效应,简化展宽器结构。基于此,分析了OPRCPA系统中各阶色散对输出脉冲的影响,给出了相应的理论模型和数值计算方法,提出... 详细信息

在光学参量啁啾反转脉冲放大(OPRCPA)系统中,展宽器和压缩器都可使用平行光栅对,从而避免常规展宽器中较大的谱剪切效应,简化展宽器结构。基于此,分析了OPRCPA系统中各阶色散对输出脉冲的影响,给出了相应的理论模型和数值计算方法,提出了用棱栅对补偿系统三阶色散的方案。

关键词：激光光学脉冲压缩色散补偿啁啾脉冲放大参量放大棱栅对

基于空谱干涉和远场的分步式短脉冲激光时间同步探测

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中国激光 2020年第4期47卷 34-38页

作者：母杰王逍左言磊胡必龙李伟曾小明周凯南王晓东孙立吴朝辉粟敬钦中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900 等离子体物理重点实验室四川绵阳621900 上海交通大学IFSA协同创新中心上海200240 中国工程物理研究院研究生院北京100088

提出了一种基于空谱干涉和远场的分步式短脉冲激光同步探测方法,先利用空谱干涉捕捉时间同步的大范围,再利用远场实现同步的高精度探测。采用数值模拟对基于空谱干涉和远场的同步探测进行了分析,研究结果证明了该方法的可行性。该方法... 详细信息

提出了一种基于空谱干涉和远场的分步式短脉冲激光同步探测方法,先利用空谱干涉捕捉时间同步的大范围,再利用远场实现同步的高精度探测。采用数值模拟对基于空谱干涉和远场的同步探测进行了分析,研究结果证明了该方法的可行性。该方法兼顾了大范围和高精度的特点,且对光强要求不高,能确保大部分能量用于物理实验研究,适用于短脉冲激光系统。同时,该方法可用于等离子体参数诊断、短脉冲激光相干合成等领域的时间同步的测量与控制。

关键词：激光光学时间同步探测空谱干涉远场短脉冲激光

基于空谱干涉和频域分割的超快激光时空耦合特性的单次测量方法

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物理学报 2022年第3期71卷 135-141页

作者：李伟王逍洪义麟曾小明母杰胡必龙左言磊吴朝辉王晓东李钊历粟敬钦中国科学技术大学光学与光学工程系合肥230026 中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室绵阳621900 中国科学技术大学国家同步辐射实验室合肥230026 中国工程物理研究院研究生院北京100088

大口径超高峰值功率激光的时空耦合(spatiotemporal couplings,STCs)畸变会严重影响焦斑的功率密度,为了准确预测远场处的光场分布、补偿STCs畸变以提升远场的峰值功率密度,亟须一种有效的时空耦合特性的单次测量方法.本文提出了一种基... 详细信息

大口径超高峰值功率激光的时空耦合(spatiotemporal couplings,STCs)畸变会严重影响焦斑的功率密度,为了准确预测远场处的光场分布、补偿STCs畸变以提升远场的峰值功率密度,亟须一种有效的时空耦合特性的单次测量方法.本文提出了一种基于空谱干涉和频域分割的超快激光时空耦合特性测量方法,对该测量方法的基本原理与实现方式进行了详细的阐述,并对其进行了模拟计算与分析,模拟结果表明该测量方法能够精确表征超短脉冲激光的时空耦合特性.

关键词：空谱干涉时空耦合特性超快激光

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运动调节破骨细胞活性改善溶骨性疾病研究进展

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中国运动医学杂志 2024年第2期43卷 133-141页

作者：胡禧龙朱玲华南师范大学体育科学学院广东广州510006

破骨细胞是来源于骨髓造血干细胞的骨吸收细胞,其职责在于清除老化受损的骨基质,通过与成骨细胞的紧密耦合来维持骨重塑平衡。然而,由破骨细胞过度形成与活化引起的溶骨性疾病已成为全球性的公共卫生问题,如骨质疏松症、骨关节炎、类风... 详细信息

破骨细胞是来源于骨髓造血干细胞的骨吸收细胞,其职责在于清除老化受损的骨基质,通过与成骨细胞的紧密耦合来维持骨重塑平衡。然而,由破骨细胞过度形成与活化引起的溶骨性疾病已成为全球性的公共卫生问题,如骨质疏松症、骨关节炎、类风湿性关节炎、骨肉瘤骨病和佩吉特式骨病等。在此背景下,运动被视为一种调节骨骼细胞命运的重要手段,通过多种微环境信号来协调骨骼的合成与分解代谢平衡,缓解因过度骨吸收而导致的骨破坏。本文以运动引起的机械与分子信号为线索,系统总结了运动调控破骨细胞产生与骨吸收活性的分子机制,并总结了运动在改善溶骨性疾病中的作用,为通过规律运动防治骨流失相关疾病提供理论依据。

关键词：运动破骨细胞溶骨性疾病信号机制

基于改进深度Q网络的机器人持续监测路径规划

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兵工学报 2024年第6期45卷 1813-1823页

作者：王霄龙陈洋胡棉李旭东武汉科技大学冶金自动化与检测技术教育部工程研究中心湖北武汉430081 武汉科技大学机器人与智能系统研究院湖北武汉430081

持续监测问题指的是通过规划移动机器人在路网中的巡逻路线,从而对路网环境实施长期监测,以实现保障环境安全的目的。环境中的待监测点通常受到最大允许监测周期(重访周期)的限制,并且最优的监测路径不应具有固定的周期,否则监测过程容... 详细信息

持续监测问题指的是通过规划移动机器人在路网中的巡逻路线,从而对路网环境实施长期监测,以实现保障环境安全的目的。环境中的待监测点通常受到最大允许监测周期(重访周期)的限制,并且最优的监测路径不应具有固定的周期,否则监测过程容易被恶意入侵者针对性地破坏。针对上述问题,提出一种基于改进深度Q网络(Deep Q Networks,DQN)的机器人监测路径规划算法。改进DQN的决策方法,使机器人获得一条监测频率高、安全性好(防止被智能入侵的能力)、非固定周期的监测路径。仿真实验结果表明:所提算法可以高效地覆盖所有待监测节点;与传统的DQN算法相比,该算法不会使监测陷入周期性的循环路径之中,增强了系统的抗入侵能力。

关键词：持续监测强化学习路径规划移动机器人

磁介电复合多层基板的设计制备及宽频微带天线研究

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磁介电复合多层基板的设计制备及宽频微带天线研究

作者：胡宗龙西安理工大学

学位级别：硕士

宽频通信的优势在于能够实现更广泛的频谱覆盖和更高的数据传输速率,以满足无线通信系统不断增长的通信需求。目前,许多宽带天线都依赖于复杂的结构设计,与传统低介电基板实现宽频方法相比,这些方法都使得天线设计变得异常繁琐。而磁性... 详细信息

宽频通信的优势在于能够实现更广泛的频谱覆盖和更高的数据传输速率,以满足无线通信系统不断增长的通信需求。目前,许多宽带天线都依赖于复杂的结构设计,与传统低介电基板实现宽频方法相比,这些方法都使得天线设计变得异常繁琐。而磁性材料可以在更宽的带宽上实现阻抗匹配,在实现宽频带的同时不会增加天线的设计复杂度,而且磁性材料具有较高的磁导率还可以实现天线的小型化。较大的电磁损耗则限制了磁性材料在天线基板中的应用。为了解决上述难点,本文设计制备了一种适用于C波段的具有高介电常数和磁导率以及低电磁损耗的磁介电复合多层柔性基板,并将其应用于微带天线设计,以实现天线的宽频特性。具体如下:(1)本文首先采用传统固相法制备了Co2Z(Ba3Co2Fe24O41)六角铁氧体和SrTiO3粉体,并通过原子层沉积技术在Co2Z表面进行Al2O3薄膜包覆制备了具有高介电常数和磁导率的Co2Z@Al2O3磁性粉体。与未进行表面包覆的纯Co2Z六角铁氧体相比,其电磁损耗得到大幅改善。随后,利用浇筑体工艺将制备的粉体与橡胶复合,制备了一种具有低电磁损耗的磁介电复合多层柔性基板。(2)基于磁介电复合多层柔性基板设计了一个适用于C波段的宽频微带天线。利用特征模理论分析了磁介电复合多层柔性基板厚度对宽频性能的影响,通过选取两个具有宽频趋势的谐振模式组合,以微带线馈电激励选定的谐振模式实现了天线的宽频特性。经过仿真优化并加工实测,最终实现了一个具有53.96%(4.6-8GHz)的相对带宽的宽频微带贴片天线。(3)基于磁介电复合多层柔性基板设计了一个应用于Sub 6 GHz的宽频圆极化偶极子微带天线。通过引入切角、短路枝节等几何微扰对天线结构进行改进以实现圆极化。经过一系列的仿真优化和加工测试,最终测得该天线具有22.7%(3.9-4.9GHz)的阻抗带宽以及27.2%(3.8-5 GHz)的轴比带宽。

关键词：原子层沉积磁介电复合多层柔性基板微带天线宽频圆极化