受激散射论文_吴钟书,赵耀,翁苏明,陈民,盛政明

导读:本文包含了受激散射论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:增益,激光,粒子,可调,孤子,气溶胶,参量。

受激散射论文文献综述

吴钟书,赵耀,翁苏明,陈民,盛政明[1](2019)在《非均匀等离子体中1/4临界密度附近受激散射的非线性演化》一文中研究指出本文采用粒子模拟方法,针对长脉冲激光在非均匀等离子体中的传输过程,特别是在1/4临界密度附近,等离子体中受激散射的非线性演化现象,进行了细致的模拟研究.研究结果表明:在1/4临界面附近所产生的受激拉曼散射不稳定性,其散射光在等离子体中被捕获,并在该区域形成电磁孤子.电磁孤子的振幅随着不稳定性的发展而提高,并由此而产生一个有质动力场驱动周围的电子运动,离子随后被电荷分离场加速,最终形成准中性的密度坑.在单个密度坑形成后,由于该密度坑周围等离子体密度和温度产生了变化,使得等离子体中逐渐形成更多的密度坑.这些密度坑将等离子体分割成不连续的密度分布,而这种密度分布最终明显地抑制了受激拉曼散射和受激布里渊散射不稳定性的发展.(本文来源于《物理学报》期刊2019年19期)

龚韬[2](2015)在《激光间接驱动惯性约束聚变中受激散射过程的理论和实验研究》一文中研究指出激光在等离子体中的受激散射过程,包括受激布里渊散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS),是间接驱动惯性约束聚变(ICF)研究中最重要的课题之一。它会从叁个方面对聚变“点火”过程产生不利:损失激光能量,从而降低黑腔内部的X光辐射温度;改变激光强度在黑腔内壁上的空间分布,从而破坏腔内X光辐射场的对称性;产生超热电子,预热聚变材料,从而影响聚变增益。正是因为这些因素,对受激散射过程进行细致分析并找到抑制其发展的有效方法,成为了目前激光间接驱动ICF研究中亟待解决的问题。然而受激散射是一个极其复杂并且对等离子体状态参数十分敏感的物理过程,因此需要从解析理论、数值模拟以及实验诊断等多个角度对其进行全面系统的研究。本论文的工作就是针对激光间接驱动ICF中的受激散射过程,从理论和实验两个方面对其进行系统的研究。我们基于一维线性理论,发展了一套完善的一维平板位型和一套二维柱对称位型的叁波耦合理论模型,并用它们对受激散射过程中的基本物理机制进行了分析。为了开展关于受激散射过程的实验研究,我们在国内最主要的研究平台—神光Ⅲ原型装置上搭建了一套Thomson散射诊断系统,用来获取高精度、高时空分辨的等离子体状态参数信息。利用这套诊断系统,我们在神光Ⅲ原型装置的充气腔靶位型下,开展了一轮系统的物理实验,并对实验中与受激散射相关的物理量进行了全面的诊断。实验中获得的丰富数据,既加深了人们对腔内物理过程的理解,也为辐射流体程序的校核提供了基准。至于具体的工作,我们总结如下。第一,我们发展了一套更为完善的处理受激散射过程的一维理论模型。该模型所具备的能力包括以下几个方面:1)考虑了泵波衰竭效应;2)考虑了激光和散射光的逆轫致吸收过程;3)能够同时处理不同频率的散射光;4)同时考虑了等离子体中的轫致辐射和激光的Thomson散射对散射光体噪声源的贡献,以及有可能存在的边界噪声源。由该模型可以发现,在充气腔靶位型下,腔壁高Z等离子体的轫致辐射和入射激光在临界密度面的反射光会对散射光的份额造成严重的影响。SBS与SRS通过泵波衰竭效应而发生的相互竞争,可能是导致两者在实验上呈反关联现象的主要原因。光场非均匀性引起的等离子体状态参数的变化基本不会对散射光的份额造成影响。磁场的引入能够有效地抑制受激散射过程,10 T左右的磁场就可能明显地降低散射光的份额。第二,我们发展了一套二维柱对称位型下的理论模型,用来研究光束的衍射和自聚焦效应对受激散射过程的影响,以及对散射光的横向分布进行分析。文中对静电波的密度扰动、有质动力作用下背景密度的表达式、散射光光强的远场分布、模型的数值计算方法等进行了详细介绍。在二维模型中,我们讨论了一些有别于一维模型的基本物理规律。结果显示,对散射光份额起决定性作用的是激光的Rayleigh长度而非等离子体长度,自聚焦效应能让散射光的远场分布具有更小的发散角,逆轫致吸收基本不会影响散射光的远场分布。此外,非均匀的等离子体参数分布会造成受激散射过程的耦合失谐,从而影响散射光在近场和远场的横向分布。第叁,我们在神光Ⅲ原型装置上搭建了一套透射式、双支路的Thomson散射诊断系统。这套系统可以实现对四倍频探针光Thomson散射信号中离子谱双峰和电子谱红峰的同时诊断。我们对收光系统的光学元件进行了精心设计,以满足Thomson散射诊断的实验需求。标定的结果表明,对于神光Ⅲ原型装置上等离子体的典型参数,电子谱支路完全能够分辨Thomson散射电子谱红峰的峰位。另一方面,两个支路的成像分辨率都优于5μm,完全达到物理实验的需求。利用这套诊断系统,我们获得了神光Ⅲ原型装置上不同靶型、不同空间位置的等离子体状态参数信息。这一方面验证了这套诊断系统的可靠性,另一方面也为物理机制的探索和分析提供了丰富的数据支持。第四,我们在神光Ⅲ原型装置上开展了一轮关于充气腔靶位型下受激散射过程的物理实验。实验中使用了7类诊断设备,对激光与充气腔靶的相互作用过程进行了全面的探测,获得了丰富的数据。Thomson散射诊断的结果显示,对于加热束激光通道内的CH区域,标准腔和直筒腔两种位型下的电子温度分别在1.0 keV和0.9 keV左右。由加热机制的不同导致的,激光通道内外的温度演化存在明显差异。腔内的等离子体流场则基本都指向激光注入口,CH区域内越靠近腔壁流速越大。对受激散射过程的详细分析表明,SBS发生在靠近腔壁的Au等离子体中,Au等离子体中流场的非均匀分布在影响SBS散射光的远场分布中扮演着重要角色,SBS光谱的断裂和SRS光谱的红移是由高密度等离子体穿越SRS发生区域导致的,实验中诊断到的超热电子很可能是来自于SRS过程中的电子等离子体波。(本文来源于《中国科学技术大学》期刊2015-10-01)

王坤朋,柴毅,苏春晓,李华锋[3](2013)在《新型微弱受激散射光能量信号检测方法》一文中研究指出在激光惯性约束聚变(ICF)受激散射光能量信号的检测中,背景噪声的存在严重影响了有用信息的提取。针对该问题,设计了一种新型的可变参数放大滤波电路(VPAFC),并在降噪源分离(DSS)技术的基础上提出了一种信号降噪方法。采用硬件程控放大、带宽可调滤波以及软件降噪处理相结合的方式,既实现了微弱信号的增益可调放大,又有效抑制了有用信号频带外的噪声和频带内的结构化噪声。为测试所设计电路及噪声抑制算法的有效性,构建了微弱光能量信号检测装置和相关的数据采集系统。实验结果表明,该检测方法不但能程控放大微弱信号,而且当信号低至2μV时仍能在输出端使信噪比保持在不低于40dB的水平。(本文来源于《中国激光》期刊2013年03期)

王建卫[4](2012)在《基于MgO:LiNbO_3受激散射的THz波参量振荡器的理论研究》一文中研究指出太赫兹波(Terahertz Wave)是指频率在1012量级的电磁波,现在研究的THz波频率一般在0.1~10Hz,波长范围在30~3000μm,其介于微波与红外辐射之间,是光学技术与电子技术的交叉区域。电子学称其为亚毫米波,光学上称其为远红外辐射。由于太赫兹波所处的特殊频段以及自身的特点,太赫兹波在太赫兹雷达、安全检查、医学成像、通信、环境检测、天文学等领域具有重要的应用价值。如何获得稳定、实用的太赫兹辐射源是研究太赫兹的关键。而基于光学参量振荡的方法可以获得低阈值、室温运转、宽调谐、小型化的太赫兹源。本文主要研究基于MgO:LiNbO3的受激散射产生太赫兹波的参量振荡器的理论研究。主要内容和创新点如下:1.详细研究了基于受激散射产生THz波的理论,对受激散射产生太赫兹波的动力学过程给出正确、详细的推导过程,计算得到受激电磁耦子散射产生太赫兹波的增益和吸收公式。2.对MgO:LiNbO3晶体产生太赫兹波进行数值模拟,着重进行了MgO:LiNbO3晶体的色散的计算,非共线相位匹配的计算和不同条件下的MgO:LiNbO3晶体产生太赫兹波的数值模拟。其中,许多文献中关于MgO:LiNbO3晶体在THz波段的色散为错误计算,本文给出正确的计算。3.对光学参量振荡器进行了系统的介绍,理论上分析了太赫兹参量振荡器的阈值。对外腔式和内腔式太赫兹参量振荡器的阈值进行了推导,得到阈值公式,并且对不同条件下的阈值进行了数值计算。为低阈值TPO的设计和优化提供了具体的数据。首次对皮秒激光泵浦的外腔式和内腔式太赫兹参量振荡器的阈值进行了理论研究,对各种因素对太赫兹参量振荡器的阈值影响做出数值计算,为皮秒激光泵浦的太赫兹参量振荡器的实验研究提供有力的依据。并且根据得到的结论提出了一种皮秒激光泵浦的内腔式TPO设计方案。(本文来源于《北京交通大学》期刊2012-07-01)

项江,郑春阳,刘占军[5](2010)在《激光等离子体受激散射的线性理论研究》一文中研究指出利用包含两种阻尼(Landau阻尼和碰撞阻尼)成分的受激拉曼散射(SRS)、受激布里渊散射线性分析程序LIP,在给定的等离子体状态下分析了阻尼成分、激光强度以及等离子体组分对点火尺度等离子体中受激散射不稳定性发展的影响.详细评估了碰撞阻尼的效应,发现碰撞阻尼在接近1/4临界密度处能有效抑制受激散射的增长,从而造成SRS光谱上的"缝"现象.同时,电子温度的升高会在特定的密度区域促进SRS的发展.研究结果可为点火实验的设计提供参考.(本文来源于《物理学报》期刊2010年12期)

王士鹤[6](2008)在《单模光纤中受激散射效应导致的光速变慢研究》一文中研究指出单模光纤中基于受激散射特别是受激布里渊散射(stimulated Brillouinscattering:SBS)的群速度减慢技术以其功率阈值低、波长可调谐、群速度易控制及与现行光通信系统兼容性好等优点在可控光学延迟、光缓存、光数据精密同步等领域有潜在应用,成为了慢光研究热点。由于SBS本征带宽只有几十MHz,为了传输更高带宽的信号脉冲,人们提出了很多构建宽带SBS增益谱的方法,并且用增加泵浦光功率的方法来补偿因增益谱展宽而导致的信号光延迟的削弱。这些宽带增益谱确实可以获得足够的SBS增益带宽,但是在长距离慢光作用过程中仍然会给信号光带来很大的畸变。本文在前人工作的基础上,在稳态小信号近似下,构建了可以极大地降低信号畸变的平顶宽带增益谱,并用类似的方法找到了SBS所致慢光过程中信号的展宽为零的增益谱。最后本文还讨论了大信号增益(考虑泵浦消耗,也即增益饱和)情况下宽带泵浦的情形,为慢光在实际通信中的应用提供了理论指导。本文的创新性成果主要有:1.利用增益谱和衰减谱相抵消的方法,通过设置两束强度不同的宽带泵浦光之间的频率间隔恰好为布里渊频移的2倍,使得强泵浦光的增益谱(对应于斯托克斯散射)被弱泵浦光的衰减谱(对应于反斯托克斯散射)部分地抵消,从而构建出了平顶的宽带增益谱。并从理论上证明了这种增益谱能极大地减小信号脉冲的畸变。2.利用同样的方法得到了在SBS所致慢光过程中脉冲光展宽为零的增益谱,从理论上预言了单模光纤中光信号传输速率进一步提高的可能性。对超高速(高比特率、窄脉冲、大容量)通信系统中的慢光传输将提供一定的理论和技术指导。3.研究了大信号增益情况下SBS所致的慢光现象,并给出了具体的理论分析。我们可以看到,在大信号增益情况下,受激布里渊效应受到削弱。(本文来源于《中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所)》期刊2008-06-10)

王勇俞,梅志斌,邹方勇,刘玉宝,刘博[7](2007)在《基于粒子受激散射的烟与气溶胶粒子属性识别》一文中研究指出介绍了粒子散射相关理论以及激光粒子信号多角度检测装置的构成与基本原理,并详细描述了对烟与干扰气溶胶粒子的多角度散射特征进行采集、处理和分析的过程。实验证明,通过多路比值的交叉对比可以区分不同类型粒子,也就说明通过角散射比值区别烟雾与干扰粒子是可以实现的。(本文来源于《消防科学与技术》期刊2007年01期)

刘红林,张在宣,庄松林[8](2003)在《光纤中的反斯托克斯拉曼受激散射》一文中研究指出在研制分布式光纤温度传感器的过程中,我们观察到了反斯托克斯区的受激拉曼散射现象。本文对反斯托克斯区的受激拉曼散射现象进行了理论分析,并推导了反斯托克斯区的受激拉曼散射OTDR曲线的公式。(本文来源于《全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集》期刊2003-06-30)

张家泰,常铁强,刘占军[9](2001)在《神光Ⅱ钕玻璃叁倍频激光腔靶的受激散射》一文中研究指出激光腔靶惯性约束聚变(ICF)的一个首要问题是要使注入到腔内的激光尽可能多的被等离子体吸收,减少散射光损失。除了镜面反射激光(ω0)外,受激后向散射是重要的损失机制。在激光等离子体中入射激光可被电子等离子体波或离子声波散射产生散射光波, 前者称为受激拉曼散射(SRS),后者称为受激布里渊散射(SBS)。当激光强度超过一定的阈值时,它们是叁波共振的不稳定性过程,受激的散射光波和电子等离子体波或离子声波可指数增长到很高的振幅。特别是SBS中的离子声波是低频,散射光的频率接近入射激光的频率,是一种重要的能量损失机制。SRS不仅有散射光波损失能量,而且有电子等离子体波产生超热电子,超热电子的射程较长,可预热靶芯,影响压缩的对称性和压缩度。所以,受激散射是需要减小和抑制的不稳定性过程。(本文来源于《中国工程物理研究院科技年报(2001)》期刊2001-06-30)

汤正华,王殊,杨宗凯[10](2001)在《基于粒子受激散射的烟雾粒子检测与识别》一文中研究指出本文提出了一种基于粒子激光散射来检测和识别非火灾烟雾的吸气式多传感器阵列烟雾探测系统 ,详细阐述了该系统的结构和信号处理方法 ;同时提出了利用计算机求解不同物质粒子Mie散射系数的实际计算公式并推导出典型物质粒子的散射光强分布(本文来源于《激光杂志》期刊2001年02期)

受激散射论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

激光在等离子体中的受激散射过程,包括受激布里渊散射(SBS)和受激拉曼散射(SRS),是间接驱动惯性约束聚变(ICF)研究中最重要的课题之一。它会从叁个方面对聚变“点火”过程产生不利:损失激光能量,从而降低黑腔内部的X光辐射温度;改变激光强度在黑腔内壁上的空间分布,从而破坏腔内X光辐射场的对称性;产生超热电子,预热聚变材料,从而影响聚变增益。正是因为这些因素,对受激散射过程进行细致分析并找到抑制其发展的有效方法,成为了目前激光间接驱动ICF研究中亟待解决的问题。然而受激散射是一个极其复杂并且对等离子体状态参数十分敏感的物理过程,因此需要从解析理论、数值模拟以及实验诊断等多个角度对其进行全面系统的研究。本论文的工作就是针对激光间接驱动ICF中的受激散射过程,从理论和实验两个方面对其进行系统的研究。我们基于一维线性理论,发展了一套完善的一维平板位型和一套二维柱对称位型的叁波耦合理论模型,并用它们对受激散射过程中的基本物理机制进行了分析。为了开展关于受激散射过程的实验研究,我们在国内最主要的研究平台—神光Ⅲ原型装置上搭建了一套Thomson散射诊断系统,用来获取高精度、高时空分辨的等离子体状态参数信息。利用这套诊断系统,我们在神光Ⅲ原型装置的充气腔靶位型下,开展了一轮系统的物理实验,并对实验中与受激散射相关的物理量进行了全面的诊断。实验中获得的丰富数据,既加深了人们对腔内物理过程的理解,也为辐射流体程序的校核提供了基准。至于具体的工作,我们总结如下。第一,我们发展了一套更为完善的处理受激散射过程的一维理论模型。该模型所具备的能力包括以下几个方面:1)考虑了泵波衰竭效应;2)考虑了激光和散射光的逆轫致吸收过程;3)能够同时处理不同频率的散射光;4)同时考虑了等离子体中的轫致辐射和激光的Thomson散射对散射光体噪声源的贡献,以及有可能存在的边界噪声源。由该模型可以发现,在充气腔靶位型下,腔壁高Z等离子体的轫致辐射和入射激光在临界密度面的反射光会对散射光的份额造成严重的影响。SBS与SRS通过泵波衰竭效应而发生的相互竞争,可能是导致两者在实验上呈反关联现象的主要原因。光场非均匀性引起的等离子体状态参数的变化基本不会对散射光的份额造成影响。磁场的引入能够有效地抑制受激散射过程,10 T左右的磁场就可能明显地降低散射光的份额。第二,我们发展了一套二维柱对称位型下的理论模型,用来研究光束的衍射和自聚焦效应对受激散射过程的影响,以及对散射光的横向分布进行分析。文中对静电波的密度扰动、有质动力作用下背景密度的表达式、散射光光强的远场分布、模型的数值计算方法等进行了详细介绍。在二维模型中,我们讨论了一些有别于一维模型的基本物理规律。结果显示,对散射光份额起决定性作用的是激光的Rayleigh长度而非等离子体长度,自聚焦效应能让散射光的远场分布具有更小的发散角,逆轫致吸收基本不会影响散射光的远场分布。此外,非均匀的等离子体参数分布会造成受激散射过程的耦合失谐,从而影响散射光在近场和远场的横向分布。第叁,我们在神光Ⅲ原型装置上搭建了一套透射式、双支路的Thomson散射诊断系统。这套系统可以实现对四倍频探针光Thomson散射信号中离子谱双峰和电子谱红峰的同时诊断。我们对收光系统的光学元件进行了精心设计,以满足Thomson散射诊断的实验需求。标定的结果表明,对于神光Ⅲ原型装置上等离子体的典型参数,电子谱支路完全能够分辨Thomson散射电子谱红峰的峰位。另一方面,两个支路的成像分辨率都优于5μm,完全达到物理实验的需求。利用这套诊断系统,我们获得了神光Ⅲ原型装置上不同靶型、不同空间位置的等离子体状态参数信息。这一方面验证了这套诊断系统的可靠性,另一方面也为物理机制的探索和分析提供了丰富的数据支持。第四,我们在神光Ⅲ原型装置上开展了一轮关于充气腔靶位型下受激散射过程的物理实验。实验中使用了7类诊断设备,对激光与充气腔靶的相互作用过程进行了全面的探测,获得了丰富的数据。Thomson散射诊断的结果显示,对于加热束激光通道内的CH区域,标准腔和直筒腔两种位型下的电子温度分别在1.0 keV和0.9 keV左右。由加热机制的不同导致的,激光通道内外的温度演化存在明显差异。腔内的等离子体流场则基本都指向激光注入口,CH区域内越靠近腔壁流速越大。对受激散射过程的详细分析表明,SBS发生在靠近腔壁的Au等离子体中,Au等离子体中流场的非均匀分布在影响SBS散射光的远场分布中扮演着重要角色,SBS光谱的断裂和SRS光谱的红移是由高密度等离子体穿越SRS发生区域导致的,实验中诊断到的超热电子很可能是来自于SRS过程中的电子等离子体波。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

受激散射论文参考文献

[1].吴钟书,赵耀,翁苏明,陈民,盛政明.非均匀等离子体中1/4临界密度附近受激散射的非线性演化[J].物理学报.2019

[2].龚韬.激光间接驱动惯性约束聚变中受激散射过程的理论和实验研究[D].中国科学技术大学.2015

[3].王坤朋,柴毅,苏春晓,李华锋.新型微弱受激散射光能量信号检测方法[J].中国激光.2013

[4].王建卫.基于MgO:LiNbO_3受激散射的THz波参量振荡器的理论研究[D].北京交通大学.2012

[5].项江,郑春阳,刘占军.激光等离子体受激散射的线性理论研究[J].物理学报.2010

[6].王士鹤.单模光纤中受激散射效应导致的光速变慢研究[D].中国科学院研究生院(西安光学精密机械研究所).2008

[7].王勇俞,梅志斌,邹方勇,刘玉宝,刘博.基于粒子受激散射的烟与气溶胶粒子属性识别[J].消防科学与技术.2007

[8].刘红林,张在宣,庄松林.光纤中的反斯托克斯拉曼受激散射[C].全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集.2003

[9].张家泰,常铁强,刘占军.神光Ⅱ钕玻璃叁倍频激光腔靶的受激散射[C].中国工程物理研究院科技年报(2001).2001

[10].汤正华,王殊,杨宗凯.基于粒子受激散射的烟雾粒子检测与识别[J].激光杂志.2001

论文知识图

电磁波与横光学模耦合示意图拉曼散射能级图(a)斯托克斯散射;(b)...等人实现的单谐振MgO-PPSLTOPO的结...晶体特性实验装置实物图"能级图

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