【摘 要】
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地基激光空间碎片清除等激光烧蚀推进在太空中的应用中,激光功率已远超过大气非线性自聚焦临界功率,因此自聚焦效应是影响光束质量的重要因素.此外,由于高功率激光产生过程中的非线性效应,光束常伴有球差.本文采用数值模拟方法,研究了球差对高功率激光上行大气传输光束质量的影响.研究表明:对于大尺寸(光束发射尺寸)光束,利用正球差可提高靶面光强.然而,对于小尺寸光束,则需利用负球差提高靶面光强.并且,大尺寸比小尺寸光束更适合地基激光空间碎片清除等应用.在线性衍射效应和非线性自聚焦效应共同作用下,存在一个最佳发射功率使得
【机 构】
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四川师范大学物理与电子工程学院,成都610068
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地基激光空间碎片清除等激光烧蚀推进在太空中的应用中,激光功率已远超过大气非线性自聚焦临界功率,因此自聚焦效应是影响光束质量的重要因素.此外,由于高功率激光产生过程中的非线性效应,光束常伴有球差.本文采用数值模拟方法,研究了球差对高功率激光上行大气传输光束质量的影响.研究表明:对于大尺寸(光束发射尺寸)光束,利用正球差可提高靶面光强.然而,对于小尺寸光束,则需利用负球差提高靶面光强.并且,大尺寸比小尺寸光束更适合地基激光空间碎片清除等应用.在线性衍射效应和非线性自聚焦效应共同作用下,存在一个最佳发射功率使得靶面光强最大化,本文拟合出了大尺寸光束的最佳发射功率的公式.另一方面,由于衍射、自聚焦和球差均导致焦移,这使得靶面光束质量变差.本文推导出了大尺寸光束情况下透镜修正焦距公式,这样可把将实际焦点移至靶面,从而提高靶面光束质量.本文所得结论具有重要的理论和实际应用意义.
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随着对微纳尺度系统的深入理解和实验技术的进步,发生在这些小系统中的热输运和能量转换近期吸引了大量研究.不同于依赖静态热力学力(如温差、电势差等)的非平衡稳态调控手段,受时间驱动的非平衡非稳态小系统具有特有的高可调性和普遍性,其研究同时具有基础价值和应用潜力.本文从几何这一基本概念出发,分析了热力学几何相(曲率)和热力学距离这两个关键物理量,以几何的视角展现和分析近期关于受驱动非平衡量子系统中输运调控和能量转换途径的热力学研究.热力学几何不仅可以看作是这一大类系统中非平凡输运和耗散的本质起源,也同样给我们提
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