检索结果-内蒙古大学图书馆

红外与激光工程 2025年第1期54卷 59-66页

作者：李密齐予易亨瑜尚建力黄吉金匡艳中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621999 先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621999

激光具有亮度极高、方向性好的特殊优势,因此有可能被用于远距离无线传能、发挥特殊的作用。为了延长高空无人机的飞行时间,使用激光对高空无人机进行无线传能是一种理论上可行的方法。通过对激光无线传能技术的现状进行调研,发现目前... 详细信息

激光具有亮度极高、方向性好的特殊优势,因此有可能被用于远距离无线传能、发挥特殊的作用。为了延长高空无人机的飞行时间,使用激光对高空无人机进行无线传能是一种理论上可行的方法。通过对激光无线传能技术的现状进行调研,发现目前激光无线传能的距离不够远、传输功率和传输效率均不高。为解决这些问题,首次提出了以掺Yb光纤激光器为光源、InGaAs光伏电池为光电转换模块,同时使用激光中继技术以实现激光远距离无线传能的技术路线。根据激光无线传能的工作流程,调研了激光产生、传输、接收和光电转换等流程的效率,在忽略天气状况、跟踪瞄准误差和激光强度不均匀等因素的前提下推算出使用激光对相距60 km的高空无人机进行无线传能的系统效率(电-激光-电的转换效率)可达11%~14%。目前,尚未发现有对激光远距离无线传能的系统效率进行定量计算的公开文献。同时,对提高激光远距离无线传能系统效率的技术途径进行了初步的探讨,为未来开展高功率激光远距离无线传能技术研究和设计激光无线传能系统提供了参考。

关键词：激光器无线能量传输光伏电池光电转换效率激光中继技术系统效率

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速调管放大器输出腔的匹配理论

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强激光与粒子束 2025年第2期37卷 102-107页

作者：何琥雷禄容李士锋中国工程物理研究院应用电子学研究所先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621900

基于输出波导与腔体耦合的等效电路模型,对于任意的输出波导与腔体的耦合和任意的腔体和电子束参数,建立了速调管放大器输出腔的匹配理论即最大输出功率理论。建立了带有互感和感应电流等参数的输出腔等效电路模型,研究了输出微波功率... 详细信息

基于输出波导与腔体耦合的等效电路模型,对于任意的输出波导与腔体的耦合和任意的腔体和电子束参数,建立了速调管放大器输出腔的匹配理论即最大输出功率理论。建立了带有互感和感应电流等参数的输出腔等效电路模型,研究了输出微波功率和反射功率,其中在研究反射功率时讨论了复耦合系数不等于1和等于1这两种情况下反射功率的表达式,推导了输出波导与带有电子束的输出腔任意的耦合和完全匹配这两种情形时输出微波功率和间隙电压关系的公式。推导了完全匹配时输出腔谐振频率与输出腔有载品质因数的表达式。匹配情形时从含有互感的等效电路模型推出的输出功率的计算结果与经典理论的计算结果近似相等。

关键词：输出腔匹配理论互感感应电流有载品质因数复耦合系数

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可级联的压控晶闸管同步驱动电路

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强激光与粒子束 2025年第2期37卷 136-139页

作者：王文东吴朝阳王淦平吴编杨周炳中国工程物理研究院应用电子学研究所先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621900

针对压控晶闸管脉冲工作特性和串联使用需求,设计了一种可级联的驱动电路,实现了多级串联压控晶闸管的同步开通。首先,介绍了电路拓扑及工作原理,利用推挽结构的平面耦合电感器隔离初、次级信号并传递驱动能量,解决了串联驱动小型化和... 详细信息

针对压控晶闸管脉冲工作特性和串联使用需求,设计了一种可级联的驱动电路,实现了多级串联压控晶闸管的同步开通。首先,介绍了电路拓扑及工作原理,利用推挽结构的平面耦合电感器隔离初、次级信号并传递驱动能量,解决了串联驱动小型化和低压供电条件下快前沿输出的问题;其次,通过计算和仿真确定了电路参数和主要器件选型;最后,使用6级串联的MCT作为放电开关搭建了测试电路,在充电电压8.4 kV、工作重复频率20 Hz条件下,4Ω电阻负载上获得了幅值为1.958 kA的准方波脉冲电流。

关键词：驱动电路 MOS栅控晶闸管串联同步准方波脉冲

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S波段TE_(11)输出相对论磁控管永磁包装仿真设计

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强激光与粒子束 2025年第1期37卷 46-52页

作者：崔越秦奋徐莎雷禄容张勇张玉涵中国工程物理研究院应用电子学研究所先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621990 中国工程物理研究院研究生院四川绵阳621900

对一个S波段TE_(11)输出8腔全腔提取相对论磁控管(R8 ACAE-RM)的永磁包装设计进行了初步探索。采用一种内磁块和外磁块相组合的结构,内磁块置于阳极筒内阳极块两端,外磁块置于阳极筒外,在互作用区产生磁感应强度约为0.34 T,轴向均匀区... 详细信息

对一个S波段TE_(11)输出8腔全腔提取相对论磁控管(R8 ACAE-RM)的永磁包装设计进行了初步探索。采用一种内磁块和外磁块相组合的结构,内磁块置于阳极筒内阳极块两端,外磁块置于阳极筒外,在互作用区产生磁感应强度约为0.34 T,轴向均匀区长度为72 mm的磁场,永磁体重量仅为21 kg。相较于传统外磁体系统,该设计可以使磁体重量降低,互作用区磁场强度更加均匀,系统结构更加紧凑,满足高功率微波源系统的轻量化、小型化需求。相对论磁控管选择π模作为其工作模式,通过全腔提取结构输出4个90°扇形TE_(11)模式,最后通过同轴插板模式转换器进行模式转换输出圆波导TE_(11)模式。利用粒子模拟软件对器件仿真模拟,在二极管电压320 kV,永磁体产生的磁场空间下,R8 ACAE-RM获得了1.06 GW的微波输出功率,微波中心频率为2.44 GHz,转换效率约为47%。

关键词：高功率微波永磁包装 TE_(11)模式相对论磁控管模式转换

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线缆高功率微波耦合特性仿真与试验研究

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强激光与粒子束 2025年第2期37卷 78-86页

作者：肖天高原秦风中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621999 先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621999 中国工程物理研究院复杂电磁环境科学与技术重点实验室四川绵阳621999

高功率微波易通过电子设备间互连线缆这一主要耦合途径进入系统内部,扰乱甚至损坏敏感电路或器件。为指导工程上合理布线,提升电子系统在高功率微波环境下生存能力,采用仿真分析和试验验证相结合的方法,系统性研究了不同参数条件(线缆... 详细信息

高功率微波易通过电子设备间互连线缆这一主要耦合途径进入系统内部,扰乱甚至损坏敏感电路或器件。为指导工程上合理布线,提升电子系统在高功率微波环境下生存能力,采用仿真分析和试验验证相结合的方法,系统性研究了不同参数条件(线缆长度、离地高度、端接负载阻值、辐射场入射角)下高功率微波与线缆的耦合效应,获取了耦合响应规律并分析了内在原因。结果表明:耦合信号随线缆长度增加先振荡变化后逐渐趋于稳定,振荡周期与入射波波长相等;耦合信号随线缆距地高度变化呈现振荡变化,极大值和极小值分别出现在距地高度为入射波1/4波长的奇数倍以及1/2波长的整数倍时;耦合信号随端接负载阻值增加先变小后变大,当负载阻值与线缆特性阻抗匹配时,耦合信号最小;耦合信号随来波方向与线缆布设方向间夹角的增大而增大,当两者垂直时,耦合信号最大。在此基础上给出实际工程中线缆敷设优化建议。

关键词：高功率微波线缆耦合响应规律影响因素优化布线

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高亮度蓝光半导体激光器研究进展

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激光与光电子学进展 2025年

作者：钟李鑫郭林辉谢鹏飞覃祖彬蒋全伟谭昊孙堂友高松信武德勇唐淳桂林电子科技大学信息与通信学院中国工程物理研究院应用电子学研究所中国工程物理研究院研究生院先进激光与高功率微波全国重点实验室

蓝光半导体激光器目前在铜、金等有色金属及其复合材料的加工上发挥着重要作用。行业越来越期望开发高亮度蓝光半导体激光器，因此，高亮度蓝光激光芯片和激光合束技术这两方面得到了国内外机构广泛的关注。本文综述了高亮度蓝光半导体... 详细信息

蓝光半导体激光器目前在铜、金等有色金属及其复合材料的加工上发挥着重要作用。行业越来越期望开发高亮度蓝光半导体激光器，因此，高亮度蓝光激光芯片和激光合束技术这两方面得到了国内外机构广泛的关注。本文综述了高亮度蓝光半导体激光器在上述方面的发展近况，简要讨论了高亮度蓝光激光芯片亮度的提高，以及各种合束技术的原理和相关研究工作。其中，文章特别聚焦于基于光栅光谱合束的蓝光激光器，因为光栅光谱合束是目前亮度提升最为显著的技术路线。最后，总结了高亮度蓝光激光器面临的挑战，并对未来进行了展望。

关键词：高亮度蓝光半导体激光器激光合束光谱合成

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高功率分布反射式直接液冷薄片阵列激光放大设计与实验研究

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中国激光 2025年第2期52卷 43-54页

作者：易家玉王君涛周唐建尚建力曹海霞涂波高清松中国工程物理研究院应用电子学研究所四川绵阳621900 先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621900

设计了一种分布反射式直接液冷激光放大构型,其采用数十片Nd∶YAG增益介质密集堆叠构成激光增益模块,通过特种冷却液在增益介质间平板微流道内的流动实现直接冷却,同时在增益模块中设计了类似Zig-Zag的放大路径,以实现激光放大输出。本... 详细信息

设计了一种分布反射式直接液冷激光放大构型,其采用数十片Nd∶YAG增益介质密集堆叠构成激光增益模块,通过特种冷却液在增益介质间平板微流道内的流动实现直接冷却,同时在增益模块中设计了类似Zig-Zag的放大路径,以实现激光放大输出。本设计效结合了直接液冷激光器高效冷却、无热沉焊接的特点以及Zig-Zag光路像差自补偿及高效提取激光的优势。对激光放大构型、增益介质参数、激光增益、热致波前等开展了理论仿真和分析。搭建了分布反射式直接液冷激光放大实验系统,实现了输出功率为21.2 kW、光光效率为36.9%、光束质量参数β为4.8倍衍射极限的准连续(QCW)线偏振激光输出。本研究验证了分布反射式直接液冷激光放大技术路线的可行性。

关键词：激光器固体激光直接液冷 Zig-Zag光路薄片激光器

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大功率重复频率高电压脉冲充电电源研制

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强激光与粒子束 2025年第3期37卷 18-25页

作者：甘延青罗光耀李飞张北镇李春霞王淦平金晓宋法伦中国工程物理研究院应用电子学研究所先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621900

针对重复频率Marx型脉冲功率源的应用需求,采用固态调制恒流充电与脉冲变压器感应叠加相结合的技术方式,开展了大功率重复频率高电压脉冲充电电源技术研究。分析了基于BUCK-BOOST拓扑电路的恒流充电技术,给出了高电压脉冲变压器、脉冲... 详细信息

针对重复频率Marx型脉冲功率源的应用需求,采用固态调制恒流充电与脉冲变压器感应叠加相结合的技术方式,开展了大功率重复频率高电压脉冲充电电源技术研究。分析了基于BUCK-BOOST拓扑电路的恒流充电技术,给出了高电压脉冲变压器、脉冲调制模块、BUCK-BOOST充电模块、控制单元等关键参数设计,完成了大功率重复频率脉冲充电电源样机研制。样机设计指标最大输出平均功率250kW,最高重复频率100Hz。在0.5μF负载电容上进行了充电测试,获得了电压约100kV、脉冲前沿约300μs的脉冲输出。该脉冲充电电源在脉冲变压器初级设计中采用了多模块并联的设计思路,即减小了装置体积又降低了高电压绝缘风险,在输出功率大、电压高的条件下,实现了紧凑化、模块化设计。

关键词：脉冲充电电源 BUCK-BOOST电路脉冲功率技术重频充电

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国产化C波段加速器性能参数实验研究

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强激光与粒子束 2025年第4期37卷 73-77页

作者：柏伟马国武张鲁奇张德敏宋志大孙迪敏中国工程物理研究院应用电子学研究所先进激光与高功率微波全国重点实验室四川绵阳621900

为了在国产化配套条件下,开展C波段小型化加速器整机技术研究,中国工程物理研究院应用电子学研究所在研制出了多种C波段小型化驻波加速管的基础上,建立了以国产零部件(磁控管、环形器、高压电源等)为主要构件的C波段加速器X射线源整机系... 详细信息

为了在国产化配套条件下,开展C波段小型化加速器整机技术研究,中国工程物理研究院应用电子学研究所在研制出了多种C波段小型化驻波加速管的基础上,建立了以国产零部件(磁控管、环形器、高压电源等)为主要构件的C波段加速器X射线源整机系统,并进一步利用该加速器X射线源整机系统作为测试平台,开展了大功率热测实验工作。在热测实验中,按照国标《GB/T 20129-2015无损检测用电子直线加速器》规定的测试原理和方法,测试了加速器的主要性能指标:利用钢衰减法测试了加速器的能量、利用“三明治”测试了加速器的焦点尺寸等。最终的测试结果表明,加速器焦点尺寸约为1.2 mm,加速器的能量在3~4 MeV范围可实现连续可调,20 min内加速器的剂量率波动小于±3%。该研究结果表明,国内C波段小型化加速器整机配套环境和整机性能已经基本上可以满足当前部分能量段的小型化加速器整机系统的研制和使用需求。

关键词： C波段加速器 X射线源国产化小型化

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7束光纤激光相控阵组束及控制技术

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中国激光 2025年第7期 122-133页

作者：李国会顾静良岳献向汝建李建民向振佼杜应磊徐宏来雒仲祥周志强余鸿铭颜宏叶一东马毅赵祥杰彭英楠孙殷宏中国工程物理研究院应用电子学研究所先进激光与高功率微波全国重点实验室中国工程物理研究院流体物理研究所

围绕光纤激光相控阵组束及控制技术开展了组束结构、无耦合二维调节、光轴探测以及一致性控制等技术研究。7束光纤激光束采用“6+1”正六边形阵列排布布局、框架式组束结构，以及光纤端棒+扩束透镜组合式子束扩束模式，其中采用高精度... 详细信息

围绕光纤激光相控阵组束及控制技术开展了组束结构、无耦合二维调节、光轴探测以及一致性控制等技术研究。7束光纤激光束采用“6+1”正六边形阵列排布布局、框架式组束结构，以及光纤端棒+扩束透镜组合式子束扩束模式，其中采用高精度无耦合自适应光纤准直器调节装置（AFOC）对子束进行二维调节，同时采用内置式智能相机探测反射光束，进而对光轴进行闭环控制，实现光轴的稳定及指向一致性的控制，为7束激光的相干合成提供了重要支撑。研制的AFOC的动态范围大于±230μrad，光轴指向精度优于1μrad，组束装置单束激光的有效光斑半径为85 mm，面积占空比为56.2%。实验证明了7束激光组束装置的组束能力、动态调节能力以及光轴一致性控制能力，相干合成时相位闭环后的平均桶中功率是开环的4.8倍。

关键词：光纤激光激光相控阵智能相机闭环控制

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