激光驱动

摘要： 液滴热毛细迁移是微重力流体科学中的典型科学问题,微重力液滴动力学研究不仅具有流体力学的理论意义,而且具有重要的实际应用价值.建立了二维轴对称激光驱动液滴迁移模型,通过仿真计算研究微重力环境下激光驱动液滴迁移的过程,研究了液滴直径、母液参数等对液滴迁移速度及行为的影响.首先研究了母液和液滴对激光系数均较小,液滴初始位置不同时液滴的迁移行为;然后研究了母液对激光吸收系数较小,液滴对激光吸收系数较大时,不同液滴直径与母液宽度比条件下液滴的迁移行为.仿真结果表明:当母液和液滴对激光的吸收系数都很小时,液滴迁移的方向主要受到液滴初始位置的影响;当母液对激光的吸收系数较小,液滴对激光的吸收系数较大时,液滴会朝激光方向迁移,液滴初始位置对迁移方向影响较小,但液滴直径与母液宽度之比会影响液滴迁移行为.将模拟结果与YGB理论对比,仿真结果与理论结果趋势一致.研究激光驱动液滴迁移的物理机制,探索界面张力作用机理,得到激光驱动液滴迁移的规律,探索对液滴的驱动控制方法.

摘要： 激光驱动动态压缩实验是极端高压高密度研究的主要途径,在多个学科领域具有重要意义,包括地球行星科学,材料科学以及惯性约束聚变,有助于认识极端条件下的材料特性并拓展其在各学科的应用。近年来激光驱动压缩技术在激光装置、激光等离子体、制靶和诊断技术的同步提升下取得了突破性的进展,与其他极端条件实验平台相比,其斜波压缩、复杂路径、衰减冲击等新型加载路径得到快速发展,微介观诊断技术和宏观诊断技术相结合,具有明确的超高压、高温、高应变率以及高同步精度等技术特色。从激光驱动材料压缩的热力学路径、激光驱动的机制与特色、激光驱动实验技术、材料极端压缩物理进展等方面介绍激光驱动实验和理论方面的进展。

摘要： 随着固体激光技术发展以及啁啾脉冲放大技术加持,激光峰值功率得到极大的提高,促进了激光物质相互作用领域的研究并衍生出若干具有很好前景的应用.激光驱动的台面级离子加速器便是其中重要的应用领域之一.激光加速的质子具有源体积小、脉冲时间短和时间分辨高等特点,可以广泛应用于成像、医疗及科研领域,并能有效降低这些领域的相关成本,促进其高效发展.影响获得优质离子束的条件很多,文中从靶形状及与激光作用后形成的等离子体性质角度对近期该研究方向的一些进展进行了总结及展望.

摘要： 本文通过理论模拟和实验相结合的方法,对激光驱动靶丸超高速发射以及超高速靶丸撞击防护材料进行研究.首先利用辐射流体程序HYADES对靶的飞行速度进行了理论模拟预估,其次在中国工程物理研究院神光Ⅲ原型装置上开展实验验证,得到了将直径200 μm的铝球加速至44 km/s的实验结果,完成了高速铝球与防护材料撞击测试,并通过撞击形态验证了该材料的防护效果.本研究在模拟在轨航天器空间碎片撞击与防护方面具有十分重要意义.

摘要： 自爱因斯坦提出质能关系E=m c2以来,人类已通过氢弹的成功证实了人工核聚变的可行性。以此为开端,聚变能凭借其规模化、持久性、经济性和清洁性的特点,对其可控化利用成为各国科学家争相关注的热点之一。在此过程中,激光驱动核聚变成为实现可控核聚变的重要途径。

摘要： 本文研究了一种用于微波真空电子器件的锑铯光电阴极的新型制备方法.首先采用钨海绵扩散阻挡层作为发射材料的蒸发源,代替传统的镍管加热提供发射物质的方法,使发射材料蒸发缓慢而均匀,提供受控的光电发射层.然后利用纳米粒子薄膜对阴极基体表面进行改性,提高其吸附性能和光的吸收率.研究了作为发射物质扩散阻挡层的钨海绵基体的新型处理工艺,将钨铜合金基体直接放入真空室内高频加热到1900K,从而使其中的铜迅速蒸发而沉积到冷凝器上.结果 表明去铜后的钨海绵表面非常光洁,避免了传统方法去铜不彻底、时间长、污染环境等缺点.利用直流磁控溅射的方法,在光电阴极基体表面制备出直径为50 nm金属锇纳米粒子薄膜,研制出带有钛泵的光电阴极发射实验二极管,管内真空度可以达到5×10-8 Pa.对基体上沉积锇金属膜和锇金属纳米粒子薄膜光电阴极发射性能进行了对比测试.实验中获得稳定发射的最大激光功率分别为0.416和0.193W,测试的光电发射电流密度分别为40.8和53.9 mA/cm2,并计算出量子效率分别为1.80×10-3和5.13×10-3.由此可以推断覆O8纳米粒子薄膜光电阴极的光吸收率是覆Os金属薄膜的2.16倍,量子效率是2.85倍,由此分析认为覆Os纳米粒子薄膜光电阴极的量子效率提高的主要原因来自于光吸收率的提高.

摘要： 为研制大电流密度光电阴极,提出了一种制备锑铯光电阴极的新方法,采用专门的离子轰击技术使无氧铜表面纹理化,提高其吸附性能和光的吸收率,从而相对于未经处理的无氧铜可以大幅提高光电发射的性能.研究了表面处理前后的无氧铜基体锑铯光电阴极的发射特性.利用扫描电子显微镜分析了其表面结构,处理后的无氧铜为表面无颗粒、坚固、结构均匀的全金属结构体,使用此工艺无需修改无氧铜加工、焊接或其他光电阴极常规制造工艺.实验中,获得的无氧铜基体处理前后的光电阴极稳定发射的最大的光电发射电流密度分别为60.5和146.0 mA/cm2,计算出相应的量子效率分别为2.67×10–3和1.71×10–2,可知量子效率提高了5.41倍.分析认为,表面改性后的光电阴极的量子效率提高的主要原因来自于光吸收率的提高以及发射表面积增大.

摘要： 从获颁的308项(人)奖项来看,上海科创中心聚焦服务国家战略,全力打造全球学术新思想、科学新发现、技术新发明、产业新方向重要策源地,取得了一系列关键核心技术突破。做隐姓埋名人,干惊天动地事。"十年磨一剑",潜心研究、默默付出的科技工作者们在5月19日迎来高光时刻——2019年度上海科技奖颁出。

摘要： 针对传统车载激光器调制系统存在电路复杂、调制带宽窄、体积大等问题,本文基于调频连续波激光测距原理与激光电流调制机制,通过电路模拟仿真和实验验证等手段,设计并实现了一个基于车载调频连续波测距激光调制系统.研究结果表明激光驱动模块可以实现精确驱动控制,其电流误差为0.65％,并且调频信号发生器能实现10 MHz～200 MHz扫频信号,最大输出频率误差为1％;联合调制结果表明该系统能够稳定输出调制带宽为190 MHz和扫频周期为50.4 μs的调制信号.

摘要： 由于人类航天器发射活动，产生了数量众多的空间碎片，对航天器安全造成日益严重威胁，地面实验室模拟研究是国际上开展空间碎片超高速撞击效应研究最经济、最有效的手段，也是进行空间碎片防护设计工程验证的主要手段。本文介绍了激光驱动球形铝丸发射技术的理论研究工作.分析了激光驱动飞片的物理过程,并建立了激光驱动铝球靶丸的理论模型.针对KrF激光驱动球形铝丸过程进行理论推导,通过功率密度和冲量耦合系数得到铝丸的冲量和速度.并基于“天光一号”准分子激光系统,分析了激光能量、球丸尺寸、对靶精度对铝丸速度的影响.

摘要： 由于人类航天器发射活动，产生了数量众多的空间碎片(俗称太空垃圾)，形成了空间碎片环境，为了保证航天器的安全运行，需要对航天器进行空间碎片防护设计。利用“天光一号“KrF准分子激光装置驱动高速空间碎片，在实验室内模拟太空碎片，开展空间碎片及飞行器损伤等航空领域的研究。利用激光驱动的作用机理和冲量耦合系数，建立了KrF激光驱动球形靶丸模型。

摘要： 介绍了一种激光驱动的烟火光开关耦合光路的设计方法,通过光学仿真得到高效耦合组件的设计规律,研究了插拔式、V形槽式和圆孔式3种方式的光路耦合的设计方法,研制出耦合光路的原理样机,并测得3种耦合组件的耦合效率,分析了各自的优缺点.其中V形槽式和圆孔式耦合组件的耦合效率≥85％.该文的研究能够有效提高激光驱动的烟火光开关光能量安全隔断与传输的可靠性.

摘要： 本文介绍了一种激光驱动的烟火光开关耦合光路的设计方法,通过光学仿真得到高效耦合组件的设计规律,研究了插拔式、V形槽式和圆孔式三种方式的光路耦合的设计方法,研制出耦合光路的原理样机,并测得三种耦合组件的耦合效率,分析了各自的优缺点.其中V形槽式和圆孔式耦合组件的耦合效率≥85％.本论文的研究能够有效提高激光驱动的烟火光开关光能量安全隔断与传输的可靠性.

摘要： 起爆系统的安全性与可靠性设计在武器系统研制中扮演着极其重要的角色.激光驱动飞片点火方式由于其点火能量形式的独特性,被认为是未来安全起爆的重要方式之一.飞片比冲能是激光冲击片雷管设计中必须考虑的关键参数之一,对其准确快速的预估一直是火工品设计者追求的目标.为此,基于激光诱导爆轰波理论为基础,通过建立激光-靶耦合的力学模型,提出了一种新的比冲能的计算方法,克服了传统方法分析参数单一的不足.采用该算法,定量分析了激光参数(功率密度、脉宽和焦斑直径)和飞片结构参数(飞片半径和厚度)对飞片比冲能的影响规律,结果表明:飞片比冲能与激光功率密度成递增关系,与脉宽则在局部范围内成递增关系,但与飞片厚度呈递减规律,与飞片半径关系不大.

摘要： 介绍了影响激光驱动超高速发射技术的各种因素。分析了激光能量、激光光束空间分布对飞片发射速度及完整性的影响。分析了飞片靶镀膜工艺对飞片速度及完整性的影响。结果表明：空间分布为“平顶型”的激光束是发射完整飞片的必要前提。在膜与基底之间增加过渡层Cr实验表明可以大大提高膜与基底之间的附着力，从而提高飞片的发射速度。实验上利用波长1 064nm、脉宽10ns、能量835 mJ的激光器将厚度5 μm、直径1 mm铝飞片发射速度达10.4km／s。大大提升了微米级空间碎片速度的发射能力。

摘要： 利用激光驱动的等离子体实现平面无冲击压缩是近年发展起来的一种新型动高压加载方式，同时也是目前加载应变率最高的无冲击压缩方式，该技术为研究材料无冲击压缩特性和完全物态方程提供了一条新的途径。本文探索了激光驱动下一维平面无冲击压缩的实验技术，在100J固体激光器上成功开展了金属样品的无冲击压缩实验，

摘要： 激光驱动微小碎片装置是地面模拟微小空间碎片对航天器损伤破坏的研究设备,其模拟碎片的速度和整体性是两个最关键的性能参数.本文从驱动设备的原理出发,介绍了激光性能参数、飞片靶约束层及烧蚀涂层对碎片速度和整体性的影响,并介绍了约束层和烧蚀涂层厚度设计方法及选材范围.

摘要： 飞片速度是激光冲击片雷管设计中必须考虑的关键参数之一，对其准确快速的预估一直是火工品设计者追求的目标。为此，基于激光诱导爆轰波理论为基础，通过建立激光-靶耦合的力学模型，提出了一种新的飞片速度的计算方法，克服了传统方法分析参数单一的不足。采用该算法，定量分析了激光参数(功率密度、脉宽和焦斑直径)和飞片结构参数(飞片半径和厚度)对飞片速度的影响规律，结果表明：飞片速度与激光功率密度成递增关系，而与脉宽和光斑直径则在局部范围内成递增关系；对于飞片半径和厚度来说，则呈现递减规律。

摘要： 调频连续波(FMCW)激光探测方法结合了调频无线电探测定距原理和激光雷达原理,具有定距准确,抗干扰能力强的优点。本文针对调频连续激光探测器的发射端半导体激光器设计了一种激光器驱动模块。为适应某些具体需求,该激光器驱动模块体积小,结构紧凑,可以用于连续波高频小信号线性调制方式。信号调制频率可达80MHz,发射端输出光功率在120s内可稳定在0.81%以内,通过实验证明该驱动模块性能良好,满足连续波激光探测器需要。

摘要： 描述了对消光比控制的自适应采样资格的技术。这些技术可在包括激光驱动器和采样回路的激光驱动器组件中实现，该采样回路配置成有助于对由光发射机组件的监测光电二极管（MPD）产生的光电二极管电流进行采样。采样回路包括具有重置的低通滤波器、数模转换器（DAC）和比较器。滤波器接收被提供到激光驱动器的发送（Tx）数据并产生与在发送（Tx）数据中接收的第一类型的多个连续位相对应的输出。滤波器在接收到第二类型的位时重置输出。数模转换器（DAC）输出阈值信号。比较器将来自低通滤波器的输出与阈值信号进行比较，并输出指示何时对光电二极管电流进行采样的信号。

摘要： 一种具有温度补偿的激光驱动电路和激光驱动方法。该具有温度补偿的激光驱动电路，用以驱动一激光元件，包括：一温度补偿电路，根据一第一电流以及一温度非相关的电流产生一第二电流；以及一调制电流产生电路，根据该第二电流产生一调制电流，并根据该调制电流调整该激光元件的光输出功率；其中，该第一电流正比于绝对温度；其中，该第二电流相对于绝对温度的变化率大于该第一电流相对于绝对温度的变化率。

摘要： 在此公开了一种激光驱动装置，包括：驱动单元，用于根据提供到其的信号的电平利用电流值电流驱动激光设备；以及发光波形校正单元，用于接收脉冲式参考信号的提供，并基于与脉冲的上升边缘和/或下降边缘互锁的校正定时脉冲生成具有不同于参考信号的电平的电平的校正信号，然后将校正信号提供给所述驱动单元，使得所述激光设备的发光波形的形状变得接近于矩形波的形状。

摘要： 本申请提供一种激光驱动电路、激光投影设备及激光驱动信号的调整方法，通过在激光驱动电路中，设置高频驱动电路，开关以及能量转移部件，其中，激光器的正极接收驱动信号，激光器的负极与开关的一端连接，开关的另一端接地；高频驱动电路与开关的控制端连接，能量转移部件的一端与激光器的负极连接。高频驱动电路用于产生控制开关的导通或关断的高频信号，使得激光器能够基于高频信号实现高频驱动，进而避免了成像时光斑的产生。通过设置能量转移部件，使得在开关关断时，激光器与开关之间形成的寄生储能元件中储存的能量能够通过能量转移部件转移，避免激光器的电流无法降低至电流下限值从而导致激光器无法关闭，进而影响最终成像结果。

摘要： 本发明的目的是提高通过扩散板扩散激光的半导体激光驱动设备的安全性。激光驱动器包含在基板中，并且半导体激光器安装在基板的一个表面上。激光驱动器和半导体激光器以布线电感小于或等于0.5纳亨的连接布线电连接。扩散板扩散由半导体激光器发射的激光。透明导电膜形成在扩散板的预定表面上。激光驱动器基于导电膜的电特性值驱动半导体激光器以引起激光的发射。

摘要： 提供了一种半导体激光驱动装置，其中，半导体激光器和激光驱动器之间的布线电感被减小。该半导体激光驱动装置设置有基板、激光驱动器和半导体激光器。该基板包含该激光驱动器。该半导体激光器安装在半导体激光驱动装置的基板的一侧。连接线以不大于0.5纳亨的布线电感电连接激光驱动器和半导体激光器。密封部相对于基板密封半导体激光器的连接端子部。

摘要： 提供了一种半导体激光驱动装置，尽管结构简单，但其散热特性得到改善。半导体激光驱动装置设置有衬底、激光驱动器和半导体激光器。衬底包含激光驱动器。半导体激光器安装在衬底的一侧上。连接布线以不超过0.5纳亨的布线电感电连接激光驱动器和半导体激光器。侧壁在安装有半导体激光器的衬底表面上包围包括半导体激光器的区域。侧壁具有内部储热材料。

摘要： 一种激光驱动电路，包括：集成在同一电路板上的控制器、DC‑DC电源电路和恒流驱动电路，所述控制器、所述DC‑DC电源电路和所述恒流驱动电路分别两两连接。其中，所述控制器通过第一使能端输出第一使能控制信号，以控制所述DC‑DC电源电路将电压源的电压进行转换后输出到所述恒流驱动电路。所述控制器通过第二使能端输出第二使能控制信号，以控制所述恒流驱动电路产生恒定的驱动电流并提供给激光模组。本发明还提供一种使用激光驱动电路的装置。

摘要： 本发明公开了一种具有温度补偿的激光驱动电路，包括用于接收激光信号的光接收器、用于传输广信号的光纤通道、用于将激光信号转换为电信号的光电转换模块、用于对信号进行综合处理的信号处理模块，所述光接收器采集激光信号并将其通过光纤通道传输到光电转换模块，本发明具有温度补偿的激光驱动电路和激光驱动方法通过增加温度检测模块和信号补偿模块能够对温度实现自动补偿，根据温度的变化改变补偿量，从而有效降低误差的驱动电路，同时还增加了反馈检测部分，能够通过采集驱动电路最终输出的电信号大小实现反馈调节，进一步确保了输出信号的稳定性，增加系统的驱动精度。

摘要： 一种具有温度补偿的激光驱动电路和激光驱动方法。该具有温度补偿的激光驱动电路，用以驱动一激光元件，包括：一温度补偿电路，根据一第一电流以及一温度非相关的电流产生一第二电流；以及一调制电流产生电路，根据该第二电流产生一调制电流，并根据该调制电流调整该激光元件的光输出功率；其中，该第一电流正比于绝对温度；其中，该第二电流相对于绝对温度的变化率大于该第一电流相对于绝对温度的变化率。