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高能激光器自由旋涡气动窗口的工程设计及其相关研究     在线阅读 整本下载 分章下载 分页下载 本系统暂不支持迅雷或FlashGet等下载工具
【英文题名】 Engineering Design and Related Studies on the Free Vortex Aerodynamic Windows of High Energy Lasers
【作者】 刘天华;
【导师】 姜宗福; 赵伊君;
【学位授予单位】 国防科学技术大学;
【学科专业名称】 光学工程
【学位年度】 2002
【论文级别】 博士
【网络出版投稿人】 国防科学技术大学
【网络出版投稿时间】 2002-10-24
【关键词】 高能激光器; 气动窗口; 自由旋涡气动窗口; 非对称超音速喷管; 扩压器; 光束质量; 密封压比; 剪切干涉法; 远场法; 哈特曼波前传感器; 波前畸变; 气动光学; 有限体积法;
【英文关键词】 high energy lasers(HEL); aerodynamic window(ADW); free-vortex ADW (FADW); asymmetric supersonic nozzle; diffuser; optical quality; sealed pressure ratio; lateral shearing interferometer(LSI); far-field beam profile measurement; Hartmann-Shack senor; wave front degradation; aero-optics; finite volume method(FVM);
【中文摘要】 高能气动或化学激光器无论是在军事、工业或是科学研究上,其应用越来越广泛。而所有这些应用对激光器的输出功率和输出强激光光束质量的要求也越来越高。然而,由于高能激光器传统的固体输出窗口具有不可避免的部分吸收作用,因此,当输出激光功率很高,或激光器长时间工作时,固体输出窗口就会产生热畸变、甚至炸裂或被击穿,从而影响输出激光的光束质量或使高能激光器根本无法工作。虽然采用各种冷却方法可以部分缓解热吸收所带来的这些问题,但是由于热传递速率的限制和光学加工工艺的限制,使得固体输出窗口已经成为限制高能激光器功率进一步提高的“瓶颈”。 由于气体介质具有对电磁辐射选择吸收的特性,而且其击穿功率阈值也特别高,因此为了解决上述高能激光器固体输出窗口的“瓶颈”问题,根据气体介质的这一特性,提出了气体动力学输出窗口(简称为气动窗口,ADW)的解决方案。气动窗口利用对激光器输出波长没有任何吸收作用的特殊气体作为窗口工作介质,并根据气体动力学部分相关原理,能生成一个具有与激光腔低压和环境大气高压相匹配的压力梯度、并把激光器低压工作介质和外界大气相隔离的“气幕”,从而保证高能激光器的正常工作。...
【英文摘要】 Because of the intrinsic fractional absorption of the laser energy with the conventional solid output windows for high energy lasers (HEL),the optical quality will be degraded,or the overall HEL system cannot run at all when the laser energy are far higher,or the system runs longer time. So the conventional solid windows have been becoming the threshold of the laser energy's promotion and the optical quality's improvements. To solve the above-mentioned problem of HEL's output solid wind...

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