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高功率激光装置调频脉冲时间波形测试技术研究

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中国激光 2013年第11期40卷 46-50页

作者：孙志红董军夏彦文吕嘉坤彭志涛刘华中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

高功率激光装置的多路红外激光脉冲波形测量系统由光纤取样耦合、传输、合束、光电转换和数据采集处理单元构成,采用缩束与光学成像系统的光纤耦合方法克服了高功率激光束长距离传输后的指向漂移,针对正弦调频脉冲输出,实验和理论分析... 详细信息

高功率激光装置的多路红外激光脉冲波形测量系统由光纤取样耦合、传输、合束、光电转换和数据采集处理单元构成,采用缩束与光学成像系统的光纤耦合方法克服了高功率激光束长距离传输后的指向漂移,针对正弦调频脉冲输出,实验和理论分析了测试光路存在像差、测试空间不同位置时间特性差异和传感器带宽等因素对测试的影响。实验结果表明,采用光纤取样的时间波形测量方式可以准确地反映基频调频脉冲全口径积分波形的轮廓从而实现基频调频脉冲波形监测。

关键词：测量脉冲波形激光技术调频脉冲高功率激光

基于RANSAC-LSSVM回归的惯性约束聚变光学元件损伤在线检测技术

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中国激光 2013年第8期40卷 160-164页

作者：冯博陈凤东刘炳国彭志涛刘楠刘国栋孙和义哈尔滨工业大学电气学院黑龙江哈尔滨150001 中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

针对惯性约束聚变(ICF)光学元件损伤问题,提出了一种基于随机抽样一致性(RANSAC)及最小二乘支持向量机(LSSVM)回归的高精度检测方法。建立了损伤区域总灰度与实际尺寸的回归模型,通过该回归模型对待检测损伤区域的尺寸进行预测,得到损... 详细信息

针对惯性约束聚变(ICF)光学元件损伤问题,提出了一种基于随机抽样一致性(RANSAC)及最小二乘支持向量机(LSSVM)回归的高精度检测方法。建立了损伤区域总灰度与实际尺寸的回归模型,通过该回归模型对待检测损伤区域的尺寸进行预测,得到损伤区域的高精度尺寸。为剔除回归模型建立过程中离群样本点的影响,采用RANSAC方法对训练样本进行优化选择。针对抽样组中样本数对检测精度及检测效率的影响进行了相关实验,确定了抽样组中样本数的合适区间。RANSAC-LSSVM方法可通过改变误差评价函数得到不同评价体系下的最优回归模型。实验证明,在传统像素级检测方法的基础上,该方法将损伤尺寸检测的平均相对误差降低了近90%。

关键词：图像处理光学元件损伤在线检测回归最小二乘支持向量机随机抽样一致性

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无光栅频率分辨光学开关行迹分析

强激光与粒子束 2012年第9期24卷 2059-2062页

作者：周松彭志涛夏彦文孙志红董军中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

从无光栅频率分辨光学开关(GRENOUILLE)的测量原理出发,分析了不均匀的光束空间轮廓导致行迹畸变的原因,并通过数值方法模拟了GRENOUILLE内部存在的数据一致性校验机制对这种影响的抑制作用。结果表明:不均匀光束空间轮廓对GRENOUILLE... 详细信息

从无光栅频率分辨光学开关(GRENOUILLE)的测量原理出发,分析了不均匀的光束空间轮廓导致行迹畸变的原因,并通过数值方法模拟了GRENOUILLE内部存在的数据一致性校验机制对这种影响的抑制作用。结果表明:不均匀光束空间轮廓对GRENOUILLE测量结果的影响并不显著;实际测量中更应避免的是使用过小的光束口径,它将导致行迹不完整,从而显著影响时间波形的测量结果。

关键词：飞秒脉冲测量频率分辨光学开关无光栅频率分辨光学开关光束空间轮廓

基于自聚焦透镜耦合光纤取样的高功率激光装置调频脉冲时间波形测量技术

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中国激光 2017年第5期44卷 133-139页

作者：李磊张波夏彦文彭志涛董军孙志红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

提出了一种基于自聚焦透镜耦合单模光纤测量调频小宽带脉冲时间波形的技术方案。理论分析和实验结果表明:自聚焦透镜耦合光纤的取样能量随透镜与光束夹角增大而减小,但同一角度下各级次光谱耦合效率一致,取样过程不会引入附加的调频-调... 详细信息

提出了一种基于自聚焦透镜耦合单模光纤测量调频小宽带脉冲时间波形的技术方案。理论分析和实验结果表明:自聚焦透镜耦合光纤的取样能量随透镜与光束夹角增大而减小,但同一角度下各级次光谱耦合效率一致,取样过程不会引入附加的调频-调幅(FM-AM)效应,耦合效率下降一半时允许的光束角漂量为1mrad。该技术方案除具有便于集成、低成本、抗光束扰动能力和电磁干扰能力强等优点外,还通过自聚焦透镜扩大了取样面积,有效提高了取样能量,并抑制了光束截面能量起伏对测量系统的不良影响。该技术方案为高功率激光装置脉冲波形测量技术的改进研究提供了一定的理论和实验基础。

关键词：测量自聚焦透镜脉冲时间波形高功率激光

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纳秒整形激光脉冲波形的高对比度诊断

红外与激光工程 2016年第11期45卷 79-84页

作者：夏彦文郑奎兴刘华赵军普彭志涛孙志红董军李森中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

激光脉冲波形的精密诊断是大型激光装置运行控制和精密物理实验的前提,而动态范围的大小是衡量诊断系统的关键指标之一。为了满足高功率激光装置对纳秒级整形激光脉冲对比度控制及精密诊断的需求,采用双探测器与数字示波器四通道分组并... 详细信息

激光脉冲波形的精密诊断是大型激光装置运行控制和精密物理实验的前提,而动态范围的大小是衡量诊断系统的关键指标之一。为了满足高功率激光装置对纳秒级整形激光脉冲对比度控制及精密诊断的需求,采用双探测器与数字示波器四通道分组并行取样的诊断方法,通过将整形激光脉冲分解为不同的幅值区域并送入示波器的不同输入通道,每个通道采用不同的垂直灵敏度档位进行探测,最后利用共同的时基完成波形的对接重构。研究结果表明,采用的方法可以实现2 500:1的动态范围,在偏差为2%的测量精度内,可以实现对比度高达100:1的多台阶整形脉冲的全波形测量。

关键词：诊断脉冲波形示波器动态范围对比度高功率激光

基于阵列透镜和光纤集束的调频脉冲波形测试技术

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中国激光 2020年第3期47卷 34-40页

作者：张波彭志涛孙志红夏彦文卢宗贵董军中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

提出了一种基于阵列透镜和渐变多模光纤集束的调频脉冲测试方法,该方法通过渐变折射率多模光纤提供较大的接收孔径,通过子孔径拼接方式取样降低取样光斑在光纤端面的漂移,两者相结合可实现光束近场能量到光纤集束的高效稳定耦合。该方... 详细信息

提出了一种基于阵列透镜和渐变多模光纤集束的调频脉冲测试方法,该方法通过渐变折射率多模光纤提供较大的接收孔径,通过子孔径拼接方式取样降低取样光斑在光纤端面的漂移,两者相结合可实现光束近场能量到光纤集束的高效稳定耦合。该方法中的渐变多模光纤集束可携带更多的取样光能量,有利于脉冲的高对比度测量。实验结果表明,本技术方案能够实现调频脉冲光束整体时间特性的保真测量,测量对比度可达630:1。

关键词：激光光学波形测量阵列透镜光纤集束耦合效率对比度

惯性约束核聚变激光驱动器多路光束时间同步测试方法

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中国激光 2016年第2期43卷 196-200页

作者：张波彭志涛吕嘉坤孙志红董军卢宗贵中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

提出了一种测量惯性约束核聚变(ICF)激光驱动器靶点处多路光束时间同步的方法。首先测量参考光路脉冲到达靶点与到达基准点之间的时间间隔,然后测量待测光路脉冲到达靶点与参考光路脉冲到达基准点之间的时间间隔,计算得出待测光路脉冲... 详细信息

提出了一种测量惯性约束核聚变(ICF)激光驱动器靶点处多路光束时间同步的方法。首先测量参考光路脉冲到达靶点与到达基准点之间的时间间隔,然后测量待测光路脉冲到达靶点与参考光路脉冲到达基准点之间的时间间隔,计算得出待测光路脉冲与参考光路脉冲到达同一靶点的同步时间差。分析结果表明多束激光束间时间同步测量精度小于25.2 ps,测试技术和方法具有简单高效的特点,已成功应用于ICF激光驱动器多路强激光时间同步精密诊断。

关键词：测量时间同步靶点示波器光电管多束激光

用于多程放大系统光束反转器的等离子体电极电光开关(英文)

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强激光与粒子束 2003年第2期15卷 150-154页

作者：张雄军郑建刚郑奎兴董云鲁敬平彭志涛景峰魏晓峰中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

等离子体电极电光开关将用在多程放大系统光束反转器中 ,作为输出控制和抑制主放大前系统内的自激振荡 ,由于光束反转器空间限制 ,等离子体电极电光开关采用一体化结构设计。介绍了紧缩型等离子体电极电光开关特性 ,以及在多程放大系统... 详细信息

等离子体电极电光开关将用在多程放大系统光束反转器中 ,作为输出控制和抑制主放大前系统内的自激振荡 ,由于光束反转器空间限制 ,等离子体电极电光开关采用一体化结构设计。介绍了紧缩型等离子体电极电光开关特性 ,以及在多程放大系统中的应用。实验结果表明 ,等离子体电极电光开关具有优良的开关性能 ,全口径静态透过率为 94 % ,开关效率为98 9% ,能够有效抑制放大器产生的自激振荡。

关键词：等离子体电极电光开关等离子体电极普克尔盒光束反转器多程放大自激振荡一休化结构设计

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高功率激光装置三倍频脉冲时间波形测量技术

中国激光 2016年第3期43卷 163-168页

作者：孙志红吕嘉坤张波董军卢宗贵彭志涛中国工程物理研究院激光聚变研究中心四川绵阳621900

高功率激光装置三倍频时间波形测量采用无畸变的光栅衍射取样技术、高速光电管和示波器探测设备及多通道复用技术,给出了靶场多路三倍频光束的高时间分辨和高动态范围的时间波形测试,详细的测试技术和方法分析对高功率激光装置三倍频时... 详细信息

高功率激光装置三倍频时间波形测量采用无畸变的光栅衍射取样技术、高速光电管和示波器探测设备及多通道复用技术,给出了靶场多路三倍频光束的高时间分辨和高动态范围的时间波形测试,详细的测试技术和方法分析对高功率激光装置三倍频时间波形精密诊断提供技术支撑。

关键词：测量时间波形三倍频高功率激光装置