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纳秒激光诱导空气等离子体的红外辐射特性研究

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光谱学与光谱分析 2019年第9期39卷 2698-2701页

作者：王兴生苑莉薪李馨王铭高勋林景全长春理工大学理学院

纳秒激光诱导空气等离子体存在从紫外、可见、近红外乃至射频微波的宽谱段辐射,但目前的研究大多关注紫外到可见波段的光谱辐射。激光等离子体作为一种新型的红外辐射源具有很多优势,相比于红外干扰弹以及红外干扰手段而言,空气等离子... 详细信息

纳秒激光诱导空气等离子体存在从紫外、可见、近红外乃至射频微波的宽谱段辐射,但目前的研究大多关注紫外到可见波段的光谱辐射。激光等离子体作为一种新型的红外辐射源具有很多优势,相比于红外干扰弹以及红外干扰手段而言,空气等离子体红外辐射源可以灵活布置,成本低廉,因此研究空气等离子体的红外辐射特性就很有必要。针对目前脉冲激光诱导空气等离子体的红外干扰研究需要,对激光波长为532nm的纳秒脉冲激光诱导空气等离子体的红外辐射特性进行实验研究,探讨激光能量对空气等离子体红外辐射强度的影响规律,以及空气等离子体红外辐射的角度分布特性,分析了等离子体红外辐射的可能产生机制。实验结果表明,激光诱导空气等离子体在950~1700nm范围内的红外光谱为线状谱和连续谱的叠加。其中线状谱主要是氮和氧的中性原子谱线,并且氮原子红外辐射占主导。随着激光能量的增加,由于空气击穿产生的氧和氮原子数量增加,导致空气等离子体红外辐射的谱线强度逐渐增大。随着红外探测角度的变化,在探测角度为75°时,OⅠ1128.63nm和NⅠ1246.96和1362.42nm谱线强度达到最大,在探测角度为120°时,NⅠ1011.46和1053.96nm谱线强度达到最大,这是因为空气等离子体红外辐射强度随探测角度变化呈现空间非对称性,表明空气等离子体内不同粒子的空间分布呈现非对称性。

关键词：纳秒脉冲激光空气等离子体红外辐射

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高保偏光纤前方受激拉曼散射光谱特性的研究

物理学报 2003年第4期52卷 840-843页

作者：张喜和姚治海李晓英李春明冯克成王兆民长春理工大学光学物理系长春130022

系统的研究了石英系高保偏双折射光纤的受激拉曼光谱的特性 ,给出了七级斯托克斯谱和一级反斯托克斯谱 .测试了各级拉曼谱的阈值、谱宽和拉曼增益。

关键词：双折射光纤受激拉曼散射拉曼增益高保偏光纤受激拉曼光谱特性能量转移机理

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简并光学参量振荡器混沌反控制

物理学报 2006年第9期55卷 4455-4459页

作者：冯秀琴沈柯长春理工大学物理系长春130022

提出一种实现简并光学参量振荡器混沌反控制的方法,用正弦信号调制简并光学参量振荡器的基模衰减率,使简并光学参量振荡器从定态输出转化为混沌态.数值模拟结果表明,选择不同的调制幅度和调制角频率,只要满足系统的最大李雅谱诺夫指数... 详细信息

提出一种实现简并光学参量振荡器混沌反控制的方法,用正弦信号调制简并光学参量振荡器的基模衰减率,使简并光学参量振荡器从定态输出转化为混沌态.数值模拟结果表明,选择不同的调制幅度和调制角频率,只要满足系统的最大李雅谱诺夫指数大于零,即可实现不同的混沌轨道重构.通过比较最大李雅谱诺夫指数λmax随调制幅度和调制角频率变化曲线,指出系统从周期态调制到混沌态比从无亚谐波输出的定态调制到混沌态更容易,有更宽的调制幅度和调制角频率选择范围.

关键词：简并光学参量振荡器混沌反控制调制

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空间相机的颤振成像调制传递函数及仿真实验

光学精密工程 2011年第9期19卷 2146-2153页

作者：张影长春理工大学吉林长春130022

为实现对卫星平台力学环境的合理约束,研究了空间相机颤振与成像调制传递函数(MTF)下降的关系。通过理论分析,建立了基于统计矩的颤振传递函数的数学模型,实现了在特定函数振动和已知振动曲线情况下对MTF下降曲线的计算。针对某空间相机... 详细信息

为实现对卫星平台力学环境的合理约束,研究了空间相机颤振与成像调制传递函数(MTF)下降的关系。通过理论分析,建立了基于统计矩的颤振传递函数的数学模型,实现了在特定函数振动和已知振动曲线情况下对MTF下降曲线的计算。针对某空间相机,利用MATLAB软件的图形用户接口(GUI)编制了颤振成像MTF计算软件,计算了在有随机噪声的正弦型振动情况下不同振动幅值和频率对应的MTF值,得出该相机对于平台颤振的要求为:在0.04ms积分时间内其振动角幅值小于0.05″,并避免相机产生200Hz以上的振动。通过半物理仿真实验,对非函数形式的任意振动导致的传递函数下降进行深入分析,在图像的像质退化与振动传递函数之间建立了联系。用图像分析的方法计算了传递函数,结果与数学模型计算得到的传递函数趋势一致。

关键词：空间相机颤振调制传递函数图像分析

三能级闭合环路系统控制的位相和幅度相关的无反转增益

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物理学报 2013年第10期62卷 170-174页

作者：张志颖付申成苟立丹姚治海长春理工大学理学院长春130022

为了获得位相敏感的无粒子数反转探测增益,研究了一个三能级闭合环路子系统控制的四能级原子系统.在三光子共振情况下,获得了大的稳态无反转探测增益.由于量子干涉效应,探测增益对三能级闭合环路子系统的相对位相是敏感的.三能级闭合环... 详细信息

为了获得位相敏感的无粒子数反转探测增益,研究了一个三能级闭合环路子系统控制的四能级原子系统.在三光子共振情况下,获得了大的稳态无反转探测增益.由于量子干涉效应,探测增益对三能级闭合环路子系统的相对位相是敏感的.三能级闭合环路子系统中的场强也是影响探测场增益特性的重要参数.

关键词：量子干涉位相敏感效应无反转增益

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圆环单元FSS对吸波材料特性的影响研究

物理学报 2008年第11期57卷 7200-7203页

作者：卢俊陈新邑汪剑波长春理工大学理学院长春130022

设计了圆环单元频率选择表面(FSS),利用谱域法对包含有圆环单元FSS的吸波材料进行了仿真研究.结果发现圆环单元FSS极大拓展了吸波材料带宽,降低了共振频率的反射率;并且吸波材料带宽随单元半径增加而增大,共振频率向低频漂移,为FSS在吸... 详细信息

设计了圆环单元频率选择表面(FSS),利用谱域法对包含有圆环单元FSS的吸波材料进行了仿真研究.结果发现圆环单元FSS极大拓展了吸波材料带宽,降低了共振频率的反射率;并且吸波材料带宽随单元半径增加而增大,共振频率向低频漂移,为FSS在吸波材料中应用提供理论依据.

关键词：频率选择表面雷达吸波材料带宽谱域法

磁场约束下激光诱导等离子体光谱强度演化研究

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物理学报 2014年第14期63卷 232-236页

作者：李丞高勋刘潞林景全长春理工大学理学院长春130022

对磁场约束下激光诱导铜等离子体光谱强度演化进行了实验研究,分析了在磁场约束环境下的等离子体光谱强度演化过程以及激光能量对光谱增强的影响.实验结果表明:在磁场约束下铜等离子体内原子光谱和离子光谱均有所增强,在磁场约束下Cu I ... 详细信息

对磁场约束下激光诱导铜等离子体光谱强度演化进行了实验研究,分析了在磁场约束环境下的等离子体光谱强度演化过程以及激光能量对光谱增强的影响.实验结果表明:在磁场约束下铜等离子体内原子光谱和离子光谱均有所增强,在磁场约束下Cu I 510.55 nm谱线强度时间演化过程中在1.2—5.7μs时间范围内附近出现双峰结构,在距离靶材表面0—1.4 mm空间范围内磁场约束Cu I 510.55 nm光谱增强明显.Cu I510.55 nm和Cu I 515.32 nm光谱增强因子随激光能量的增加呈单调递减变化,激光能量20 mJ时增强因子最大分别为11和8.对磁场约束下等离子体发射光谱强度增强的物理原因进行了探讨.

关键词：激光等离子体光谱增强磁场约束

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纳秒激光诱导空气等离子体射频辐射特性研究

物理学报 2017年第18期66卷 143-147页

作者：戴宇佳宋晓伟高勋王兴生林景全长春理工大学理学院长春130022

开展了波长为532 nm、脉宽为8 ns的纳秒激光诱导空气等离子体射频电磁辐射特性实验研究,基于锥形天线探测空气等离子体在30-800 MHz频谱范围有较强的射频电磁辐射,是等离子体内电偶极子振荡变速运动造成的.实验结果表明:随激光能量增加,... 详细信息

开展了波长为532 nm、脉宽为8 ns的纳秒激光诱导空气等离子体射频电磁辐射特性实验研究,基于锥形天线探测空气等离子体在30-800 MHz频谱范围有较强的射频电磁辐射,是等离子体内电偶极子振荡变速运动造成的.实验结果表明:随激光能量增加,30-200 MHz范围内射频辐射强度逐渐变强,但360-600 MHz频率范围射频辐射强度逐渐变弱.等离子体射频辐射的空间分布依赖于入射激光的偏振方向,当激光偏振方向与天线放置方向一致时,该方向上空气等离子体的射频辐射强度高,谱线较丰富.射频辐射总功率随激光能量先增加后降低,采用等离子体电子密度变化对等离子体频率及等离子体衰减系数影响(制约)关系,对射频辐射总功率随激光能量的变化规律进行了解释.

关键词：纳秒激光空气等离子体射频电磁辐射

基于Design-Expert V7设计的不锈钢激光非熔透搭接焊工艺优化研究

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机械工程学报 2011年第16期47卷 52-60页

作者：刘佳张宏石岩长春理工大学机电学院长春130022

在保证焊接接头的力学性能的前提下,采用Design-Expert V7软件对厚度为0.8 mm/1.5 mm的SUS301L奥氏体不锈钢激光搭接焊接试验进行设计,并通过优化焊接参数来减少焊缝背面微凸变形。为了获得最佳的激光焊接工艺参数,建立一套与每个焊缝... 详细信息

在保证焊接接头的力学性能的前提下,采用Design-Expert V7软件对厚度为0.8 mm/1.5 mm的SUS301L奥氏体不锈钢激光搭接焊接试验进行设计,并通过优化焊接参数来减少焊缝背面微凸变形。为了获得最佳的激光焊接工艺参数,建立一套与每个焊缝特征相关的焊接参数的数学模型。并通过验证试验检验所建立的数学模型的准确性,其误差范围小于5%,可以被用于后续的优化分析。根据优化方案得到最佳的焊接条件是激光功率、焊接速度、激光入射角度和离焦量分别为3.50～3.79 kW、7.40～8.00 m/min、65°和0 mm。同时,通过试验研究和优化分析得出,离焦量只对最优区域的偏移有影响,对最优区域的宽度影响不大,而激光入射角度对最优区域的偏移和宽度均有较大影响。

关键词：激光焊接奥氏体不锈钢试验设计微凸变形抗拉强度