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倾斜可控阵列光场的二维扫描技术研究

中国激光 2024年第2期51卷 84-96页

作者：殳博王张雨秋常洪祥常琦马鹏飞冷进勇周朴国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

以19路、127路和919路激光相干阵列为模型,通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制,对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明,所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描,同时... 详细信息

以19路、127路和919路激光相干阵列为模型,通过倾斜波前调控技术对阵列光场的子阵元施加倾斜相位控制,对倾斜可控阵列光场的大角度二维扫描特性进行了理论和实验研究。结果表明,所提出的方法可实现大视场范围内任意位置的单点扫描,同时得到能量分布均匀的二维连续扫描路径,实现特殊光场图案定制。此外,该方法具有扫描范围不受限制、扫描模式准连续以及衍射效率高等特点,在提升输出功率和扫描精度等方面具有优势。

关键词：激光光学激光阵列相干合成倾斜调控二维扫描光场定制

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基于随机光纤激光器的多奇点涡旋光束

光学学报 2024年第10期44卷 393-403页

作者：马小雅叶俊梁峻锐何俊鸿张扬许将明周朴姜宗福国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

部分相干结构光束具有抗湍流闪烁和抑制散斑等特性,在大气传输和成像等领域具有广泛的应用潜力。提出并展示了基于随机光纤激光器产生的部分相干多奇点涡旋光束。对不同拓扑荷数涡旋光束的相干叠加进行仿真研究,发现叠加过程可产生具有... 详细信息

部分相干结构光束具有抗湍流闪烁和抑制散斑等特性,在大气传输和成像等领域具有广泛的应用潜力。提出并展示了基于随机光纤激光器产生的部分相干多奇点涡旋光束。对不同拓扑荷数涡旋光束的相干叠加进行仿真研究,发现叠加过程可产生具有多个奇点的复杂相位分布。采用中心波长为1081.3 nm的随机光纤激光器作为照明光源,通过搭建空间干涉环路实现多奇点涡旋光束的产生。奇点数目可通过改变参与干涉的涡旋拓扑荷数来实现灵活调控。该工作有望为多粒子控制、涡旋光通信、光学计算和成像等领域提供重要参考。

关键词：激光器随机光纤激光器多奇点涡旋涡旋叠加奇点可控部分相干

高功率光纤激光器反常模式不稳定效应实验研究

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中国激光 2024年第6期51卷 1-8页

作者：曾令筏文榆钧王小林王鹏奚小明杨保来张汉伟习锋杰韩凯王泽锋许晓军国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

模式不稳定是限制当前高功率光纤激光器功率提升的主要因素。在近单模光纤激光器中,一般采用减小光纤弯曲直径的方法增加高阶模损耗、提升模式不稳定阈值;然而,少模光纤激光器中存在多个高阶模式,会导致动态模式不稳定(TMI)阈值随着弯... 详细信息

模式不稳定是限制当前高功率光纤激光器功率提升的主要因素。在近单模光纤激光器中,一般采用减小光纤弯曲直径的方法增加高阶模损耗、提升模式不稳定阈值;然而,少模光纤激光器中存在多个高阶模式,会导致动态模式不稳定(TMI)阈值随着弯曲直径减小而降低的反常模式不稳定现象。基于纤芯/包层直径为30/600μm的双包层掺镱光纤以及具有不同直径的光纤水冷柱,设计了一台后向泵浦的高功率光纤放大器,研究了该激光器中的反常模式不稳定现象。结果表明:当采用中心波长为976 nm的稳波长激光二极管(LD)作为泵浦源时,随着增益光纤弯曲直径由13 cm增加至16 cm,激光器的TMI阈值由1650 W提升至3740 W,提升幅度约为1.27倍,输出激光的相对亮度提升了87%。光纤弯曲直径的增加虽然会带来输出激光光束质量的轻微退化,但输出激光的相对亮度能够大幅提升。最终,结合光纤弯曲以及泵浦波长优化,实现了7.1 kW高亮度光纤激光输出,相对亮度为1293。

关键词：光纤光学光纤放大器反常模式不稳定光纤弯曲泵浦波长优化

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大频移范围光纤拉曼增益谱的测量

红外与激光工程 2024年第5期53卷 143-150页

作者：张扬何俊鸿柯延钊郭艺东梁峻锐马小雅叶俊许将明冷进勇周朴国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出... 详细信息

光纤拉曼增益谱的测量对光纤激光器的设计与优化至关重要。当前光纤拉曼增益谱的测量主要是基于小信号增益法,但该方法测试时间较长,且可测量的频移范围受限于信号源的波长调谐范围,难以获得光纤在大频移范围内的拉曼增益谱。为此,提出了一种利用光纤的自发拉曼散射谱来反演光纤在大频移范围内拉曼增益谱的方法。利用该方法测量了两款光纤——掺磷光纤与掺锗光纤在1~42 THz频移范围内的拉曼增益谱。在1.6~22 THz频移范围内,基于该方法测得的拉曼增益系数与基于小信号增益法测得的结果基本一致。该工作为测量光纤在大频移范围内的拉曼增益谱提供了一种解决方案。

关键词：拉曼光纤激光器拉曼增益谱测量自发拉曼散射掺磷光纤

全光纤结构拉曼振荡器实现近1.8 kW激光输出

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红外与激光工程 2024年第5期53卷 268-270页

作者：范晨晨付敏郝修路黄善旻李阳陈子伦冷进勇姚天甫周朴国防科技大学前沿交叉学科学院湖南长沙410073 国防科技大学南湖之光实验室湖南长沙410073 国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室湖南长沙410073

拉曼光纤激光器在实现高功率特殊波长激光方面具有独特优势,受到了广泛关注和研究。近年来,随着渐变折射率多模光纤在拉曼激光器中的运用,不仅提高了可注入的泵浦功率,还通过光束净化特性实现了激光亮度增强。

关键词：光纤激光拉曼振荡器受激拉曼散射渐变折射率光纤

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单个阿秒脉冲表征技术研究进展

中国激光 2024年第7期51卷 35-48页

作者：王家灿肖凡王小伟王力陶文凯赵零一李悉奥赵增秀国防科技大学理学院湖南长沙410073 极端条件物理及应用湖南省重点实验室湖南长沙410073

自本世纪初超快科学进入阿秒领域以来,阿秒脉冲以其超宽频谱和超短时间分辨,为研究阿秒时间尺度的瞬态过程提供了有力工具,推动了人们对光与物质相互作用以及微观超快动力学机制的理解。基于高次谐波的单个阿秒脉冲产生技术已日臻成熟,... 详细信息

自本世纪初超快科学进入阿秒领域以来,阿秒脉冲以其超宽频谱和超短时间分辨,为研究阿秒时间尺度的瞬态过程提供了有力工具,推动了人们对光与物质相互作用以及微观超快动力学机制的理解。基于高次谐波的单个阿秒脉冲产生技术已日臻成熟,通过发展多种时空选通门技术,阿秒脉冲脉宽不断缩短,已达到的最短纪录为43 as。相较于阿秒脉冲的产生,对其精确测量与表征是深入研究和应用的基础,目前主流表征方法是通过阿秒条纹相机技术测量获得条纹能谱,进而从中提取阿秒脉冲的时域信息。首先简要回顾了高次谐波产生、单个阿秒脉冲选通及测量的发展,然后介绍了阿秒条纹相机技术的原理,并重点阐述了基于阿秒条纹能谱的表征算法,对其主要优缺点进行分析,最后对阿秒脉冲表征的发展进行了总结和展望。

关键词：非线性光学单个阿秒脉冲阿秒条纹相机相位反演与表征

超快激光诱导Cu薄膜熔化的神经网络分子动力学研究

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金属学报 2024年第10期60卷 1439-1450页

作者：高天雨曾启昱陈博康冬冬戴佳钰国防科技大学国防科技大学湖南省极端条件物理及应用重点实验室

在飞秒激光作用下，材料将经历从凝聚态到高温高压状态、甚至是理想等离子体的剧烈结构转变。在理解这一过程的微观图像上，分子动力学模拟扮演着重要角色，但是对激光作用带来的激发态等问题，传统分子动力学描述存在原理上的困难。本... 详细信息

在飞秒激光作用下，材料将经历从凝聚态到高温高压状态、甚至是理想等离子体的剧烈结构转变。在理解这一过程的微观图像上，分子动力学模拟扮演着重要角色，但是对激光作用带来的激发态等问题，传统分子动力学描述存在原理上的困难。本工作结合温度依赖的神经网络原子间势能面与双温模型分子动力学方法，在量子精度下实现激光加热Cu薄膜的大尺度模拟，深入探讨了不同激光通量作用下的热力学状态时空演化与相变动力学，揭示了随着激光通量的增加，激光诱导的熔化动力学从非均匀熔化机制到均匀熔化机制发生转变的物理图像，为深入理解激光-物质相互作用过程提供了原子尺度的微观参考。

关键词：神经网络激光-物质相互作用熔化动力学双温模型

同方期刊数据库

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航天器轨道机动自适应逆向移动滑窗检测方法

国防科技大学学报 2024年第4期46卷 45-53页

作者：李泽越杨震李海阳罗亚中国防科技大学空天科学学院湖南长沙410073 空天任务智能规划与仿真湖南省重点实验室湖南长沙410073

以两行轨道根数为数据来源,提出采用逆向移动滑窗的自适应轨道机动检测方法。建立检测窗口的自适应配置模型以获得不同目标的检测窗口,采用交叉弧段预报思想更精确地估计机动时刻,通过逆向移动滑窗方法实现近实时机动检测。将检测结果... 详细信息

以两行轨道根数为数据来源,提出采用逆向移动滑窗的自适应轨道机动检测方法。建立检测窗口的自适应配置模型以获得不同目标的检测窗口,采用交叉弧段预报思想更精确地估计机动时刻,通过逆向移动滑窗方法实现近实时机动检测。将检测结果与真实机动以及已有文献中的检测结果进行比较,结果表明:新方法能够适应不同轨道空间目标机动检测的窗口配置,且在给定仿真条件下检测成功率可以达到90%以上,机动时刻估计准确度与已有方法对比有显著的提升;仿真结果表明新方法可以应用于近实时的轨道机动检测。

关键词：轨道机动移动滑窗轨道异常检测空间态势感知

融合文本主题和社交关系的社交网络用户住所位置推测方法

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地球信息科学学报 2024年第2期26卷 488-498页

作者：高嘉媛熊伟陈荦欧阳雪杨凯钧国防科技大学电子科学学院长沙410073 湖南省第二测绘研究院长沙410119

在基于位置的应用领域中,如自然灾害监测、流感趋势预测、定向广告推广等,用户地理位置的推测起到重要的作用。现有方法主要利用文本内容和社交网络进行位置推测,一方面未能充分挖掘和融合2种信息,另一方面推测社交网络中孤立用户的位... 详细信息

在基于位置的应用领域中,如自然灾害监测、流感趋势预测、定向广告推广等,用户地理位置的推测起到重要的作用。现有方法主要利用文本内容和社交网络进行位置推测,一方面未能充分挖掘和融合2种信息,另一方面推测社交网络中孤立用户的位置比较困难。因此,本文提出一种融合文本主题和社交关系图神经网络的社交网络用户住所位置推测方法(Social Relationship Graph Convolutional Network,SRGCN)。主要方法包括:首先,从文本内容中获取混合特征,利用TF-IDF获得文本特征向量,根据用户之间的提及信息建立初始社交关系图;其次,针对用户社交关系图中存在孤立用户并难以估计其位置的问题,建立主题模型,根据主题向量相似度为孤立用户建立联系,补充社交关系图;最后,基于图卷积神经网络处理社交关系图数据,对文本特征和网络结构进行联合建模,以有效推测用户的地理位置。在真实世界基准数据集GeoText上探究了主题相似度阈值对推测性能和图规模的影响,实验结果表明本文方法能够增加可定位用户的比例并将大部分属于同一类的用户节点聚集;SRGCN在平均距离误差、距离误差中位数、推测准确度方面均优于现有方法,在GeoText数据集上,Acc@161比性能最好的GCN高出1%,平均误差距离降低16 km。实验结果验证了SRGCN的有效性,该方法可以提高用户住所位置推测准确率。

关键词：社交网络文本主题孤立用户图神经网络住所位置主题相似度地理位置推测