导读:本文包含了氧碘化学激光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:激光器,激光,碘化,脉冲,电离,增益,超音速。
氧碘化学激光论文文献综述
石文波,李庆伟,耿自才,李永钊,周灿华[1]（2017）在《载气密闭循环氧碘化学激光技术模拟实验研究》一文中研究指出载气密闭循环氧碘化学激光器技术是一种有望大幅减小氧碘化学激光器体积和降低运行成本的技术,然而至今鲜见相关实验报道。采用超音速喷管加双螺杆真空泵建成了模拟实验装置,并通过测量超音速喷管前后和双螺杆真空泵出入口处的气动参数的方法开展了载气密闭循环氧碘化学激光器的可行性研究和工作稳定性模拟实验研究。模拟实验研究结果证明了该技术的可行性,发现并分析了其光腔压力随双螺杆真空泵转速提高而出现压力拐点的现象,确定了其稳定运行工作条件,为实现载气密闭循环氧碘化学激光器的真正运行和小型化奠定了良好的基础。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2017年12期）
张杰[2]（2015）在《脉冲放电激励氧碘化学激光的数值模拟》一文中研究指出脉冲氧碘化学激光器(COIL)与连续波氧碘化学激光器(CWCOIL)相比,不仅具有连续波氧碘化学激光器的优势,而且自身还具有很多独特的优势,如激光所能穿透的深度更深、速度更快；具有较高能量的脉冲激光能够进行高效率的拉曼频移,使激光的波长具有可变动性等。由于这些优势的存在,吸引了美国、俄罗斯、中国、日本等众多国家的科研人员从事相关方面的研究。实现氧碘化学激光脉冲化的方法有很多,其中脉冲放电瞬间产生碘原子是最有发展前景的一种激光脉冲化技术。然而,到目前为止相关的实验研究基本上都局限在不同条件下对外部参量的观测上,缺乏对产生脉冲激光的关键环节的研究,这使得人们在实验时存在一定的盲目性。与实验研究工作相比,相关的理论模拟工作非常少,在国外,目前见到的唯一报道是近年Kochetov等人的工作,但他们的模拟采用的是零维模型,因此无法给出放电过程中各种粒子的产生和消失过程等信息,而这些特性对放电引发COIL是非常关键的。本文将采用流体力学和动力学混合模拟方法对放电引发脉冲COIL内的脉冲放电过程进行深入系统的研究。研究内容主要包括两部分,第一部分为CF3I-O2-O2(a1△g)-He混合气体脉冲放电性质的研究,即研究了放电过程中电压、电流特性,不同粒子密度的时空分布以及放电机制等。第二部分主要模拟研究了不同的放电参数(如电压、脉宽、气体配比等)对产生碘原子和激光效率的影响。研究结果期望为优化放电引发脉冲COIL实验装置,实现脉冲COIL的有效调控提供理论依据。模拟结果表明,CF3I-O2-O2(a1△g)-He混合气体脉冲放电中存在等离子体鞘层区和等离子体正柱区,因而具有明显的辉光放电特征。脉冲放电生成的碘原子主要来源是高能电子与CF3I的直接碰撞解离反应。此外,通过研究放电参数对碘原子密度的影响可以发现当外加电压幅值和脉冲宽度增加时,碘原子的密度会随之增加。在保持总气压和氧分压不变的情况下,CF3I和He存在一个最佳的配比,在此配比下,产生的碘原子密度最大并且产生单个碘原子所需的能量也最少。模拟结果还显示,碘原子的密度随总气压的升高而降低。在总压和氧压固定的情况下,当单重态氧的含量少于总氧含量的40%时,粒子数反转则不能形成,没有激光输出。(本文来源于《大连理工大学》期刊2015-05-01）
李国富[3]（2013）在《气体放电引发氧碘化学激光脉冲化及相关技术研究》一文中研究指出氧碘化学激光器(Chemical oxygen-iodine laser,简称COIL)是目前波长最短的大功率化学激光器,其激射波长为1.315μ m,属于碘原子的电子跃迁。COIL的激光功率高、波长短、光束质量好,同时激光波长具有较高的光纤耦合率与较低的传输损耗,适合光纤远距离传输,这些特点使其在激光加工工业有广泛的应用前景。长脉冲高峰值功率的脉冲激光在激光打孔、切割和焊接等方面都具有明显的优势。因此实现大功率COIL的高峰值功率脉冲化输出具有非常重要的意义。COIL脉冲化的研究方向主要有两类：其一是通过气体脉冲放电解离或者脉冲光解碘代物瞬间产生高密度碘原子实现COIL脉冲输出；其二是在超音速连续波COIL上进行脉冲调制输出。碘甲烷与氮气、氧气(基态氧和单重态氧)组成的混合气体脉冲放电产生不同的活性物种,同时产生一定密度的基态碘原子。化学反应生成的单重态氧与基态碘原子通过近共振传能过程将基态碘原子泵浦到激发态,激发态碘原子与基态碘原子之间形成粒子数反转,在光学谐振腔作用下产生激光。该项研究的关键问题是在技术上解决含有多种电负性气体(碘甲烷、氧气和氯气等)的大体积均匀辉光放电和在基础理论方面认识脉冲气体放电的等离子体特性和出光过程中各物种密度配比及光学参量对激光特性的影响。针对以上问题进行了放电电极结构、预电离方式和放电电路对大体积均匀放电影响的研究和在不同的放电电极结构和预电离方式上进行了脉冲出光实验研究。根据CH3I与CF3I结构的相似性,采用一维流体力学模型进行了CF3I-He混合气体脉冲放电等离子体特性研究。采用预混化学动力学出光模型进行了不同气体组分配比和光腔温度等对激光特性影响的理论研究。通过机械调Q、磁调Q和增益调制等脉冲调制方法实现超音速连续波COIL脉冲化输出的研究中碘蒸气流量变化对激光能量和激光脉冲的影响非常敏感,因此需要实时在线准确测量碘蒸气的流量。针对采用吸收光谱法测量碘蒸气流量的窗口污染问题进行了实验研究,分析了窗口污染的原因并提出了对应的解决方案。本文分别采用侧面自由火花预电离、侧面滑闪火花预电离、面阵火花滑闪预电离结合近罗科夫斯基电极进行了大体积均匀辉光放电稳定性和均匀性研究。通过比较不同预电离方式的放电辉光效果和出光情况得知滑闪预电离的稳定性和均匀性要优于自由火花预电离。由于侧面火花预电离在空间扩散局限的限制,使其不适用于宽电极长间距的大体积气体放电。本文提出的面阵滑闪预电离组合电极成功解决了宽电极的大体积放电,放电电极可以在其表面的二维方向上按任意比例放大。预电离与电极本身的一体化设计使得电极的可靠性和稳定性优于网状电极。对面阵滑闪预电离的关键设计参数进行了实验研究。研究结果表明面阵滑闪火花预电离的紫外光利用效率更高。放电回路中的峰化电容Cp能够有效地减小回路电感,提高了放电电压和电流的峰值,能够使储能电容的电能以更快的速度注入到等离子体中。对不同的电极结构和预电离方式进行了脉冲出光实验研究。重点研究了放电参数、气体组分配比和压力、发生器PO2τ值和输出耦合率对激光能量和脉宽的影响。面阵滑闪火花预电离组合电极在出光稳定性和出光能量等方面表现出良好的性能。通过实验参数的优化,单脉冲能量达到了4.3J,化学效率为11%,体积效率为2.1J/L,电效率为50～60%,其中前叁项技术指标在气体放电引发脉冲COIL研究中处于世界领先。根据实验参数进行的CF3I-He混合气体脉冲放电理论模拟研究中发现等离子体鞘层区和等离子体正柱区,具有明显的辉光放电特征。放电产生的碘原子主要通过高能电子直接碰撞解离CF3I产生。碘原子密度随脉冲电压幅值和脉冲宽度的增大而增大。在混合气体总气压不变的条件下,对于碘原子密度存在最佳的CF3I/He组分配比,脉冲电压幅值越高最佳的CF3I分压也越高。采用预混出光理论模型计算了各物种密度、配比和光腔参量(如：输出耦合镜透射率和腔长)对激光特性的影响。提高碘原子密度能够有效增大激光能量和缩短激光脉宽。对于激光能量和激光峰值功率存在不同的最佳碘原子密度。不同光学谐振腔长度下输出耦合率对激光能量的影响不同。计算结果与实验数据进行了对比,一些计算结果和发展趋势与实验结果吻合的较好。根据超音速连续波COIL脉冲化研究中碘蒸气腐蚀性和供给的特点,提出采用双波长吸收光谱法在线测量碘流量,有效解决了吸收光谱法测量碘流量过程中窗口污染问题。非碘蒸气吸收波长监测窗口污染导致的探测光损失,碘蒸气吸收波长监测总的探测光损失,从而使得吸收光谱法在窗口轻度污染的情况下也可以准确测量激光器运行过程中碘流量的变化。同时,独特的碘蒸气吸收测试池设计解决了碘蒸气在测试窗口上的凝结。(本文来源于《大连理工大学》期刊2013-10-01）
于海军,李国富,多丽萍,金玉奇,汪建[4]（2013）在《面阵滑闪火花预电离放电引发脉冲氧碘化学激光的实验研究》一文中研究指出采用脉冲气体放电可以实现连续波氧碘化学激光器的脉冲化输出来获得高峰值功率。提出了面阵滑闪火花预电离电极结构并解决了大体积辉光放电问题。将这个电极结构应用到脉冲氧碘激光器中,获得了单脉冲能量为4.4 J,脉宽为58μs,峰值功率为75 kW的脉冲激光。脉冲峰值功率与连续波平均功率之比为63。研究了发生器的Pτ和输出耦合镜透射率对激光特性的影响。(本文来源于《红外与激光工程》期刊2013年05期）
吴克难,贾淑芹,陈曦,怀英,金玉奇[5]（2012）在《氧碘化学激光气动-光学-热结构数值仿真研究》一文中研究指出氧碘化学激光器是将化学能转化为激光能的装置。在其运行时,发生着复杂的介质流动混合过程,光场振荡过程以及光学元件热变形过程。这些过程之间相互影响,共同决定了输出光束的性能。为了实现对激光器工作特性的数值研究及评估,本文提出了一种气动-光学-热结构全耦合计算平台,完善了流体力学计算与波动光学和热结构力学计算的耦合方法,解决了耦合计算中各物理参量有效传递及收敛判据选取等问题,根据具体的激光器参数完成了耦合仿真。耦合计算体现了腔内光场与包含化学反应的超音速流场相互作用的机制,能够反映出有源腔中振荡光场的衍射和光能提取对流场所带来的影响,计算结果包含了激光器流动过程、化学过程、光学过程及腔镜热形变的诸多工作参量。为激光器设计和评估提供了一种先进的数值研究手段。(本文来源于《第十届全国光电技术学术交流会论文集》期刊2012-06-12）
怀英,贾淑芹,金玉奇[6]（2012）在《氧碘化学激光超音速内流场结构对出光性能影响的数值分析》一文中研究指出利用超音速喷管实现氧碘化学激光器(COIL)内流场的加速降温是激光器研究中的重大进展。但超音速内流场中存在着复杂的叁维结构,剖析流场结构对出光性能的影响是设计相关气动部件的重要判据。本文首先提出了一种Navier-Stokes流场控制方程与傍轴波动方程在谐振腔内的全叁维耦合计算方法,数值解析了COIL内流场中的激波、膨胀波、边界层等典型超音速流场结构对近场输出光斑的影响,并通过对一千瓦级氧碘化学激光器的数值仿真,定量确定了各流场结构对激光器关键性能指标:光束质量和功率的影响程度,对相应气动部件的设计确定了优化方向。(本文来源于《第十届全国光电技术学术交流会论文集》期刊2012-06-12）
李国富,于海军,多丽萍,金玉奇,汪建[7]（2012）在《面阵滑闪火花预电离放电引发脉冲氧碘化学激光的实验研究》一文中研究指出采用脉冲气体放电可以实现连续波氧碘化学激光器的脉冲化输出来获得高峰值功率。提出了面阵滑闪火花预电离电极结构并解决了大体积辉光放电问题。将这个电极结构应用到脉冲氧碘激光器中,获得了单脉冲能量为4.4J,脉宽为58μs,峰值功率为75kW的脉冲激光。脉冲峰值功率与连续波平均功率之比为63倍。研究了发生器的pτ和输出耦合镜透射率对激光特性的影响。(本文来源于《第十届全国光电技术学术交流会论文集》期刊2012-06-12）
吕俊明,姜宗林,袁湘江,王强[8]（2010）在《主流无载气N_2-氧碘化学激光配气方式的数值优化》一文中研究指出针对主流无载气、副流以氮气为载气的氧碘化学激光(COIL),应用求解3维多组分化学反应流方程的数值方法,对流场和物理化学的耦合过程进行细致研究,对副流载气变化带来的问题及性能提升的手段、特别是合理的配气方式进行深入分析。结果表明:传统的在亚声速段进行喷流的配气方式不适用于主流无载气N2-COIL系统,必须采用超声速段射流方式;合理的流量配比条件下,超声速段射流方式COIL光腔位置处增益可达1.5%cm-1;N2-COIL流场边界层厚度明显减小,拓宽了增益的有效分布区域。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2010年08期）
唐书凯,多丽萍,于海军,汪健,桑凤亭[9]（2009）在《NCl(α)/I全气相碘激光与氧碘化学激光能量提取的分析比较》一文中研究指出利用连续流光腔动力学模型,对氧碘化学激光(COIL)和基于NCl(a)-I传能的全气相碘激光(AGIL)的能量提取进行了分析和公式推导,得到了连续流光腔的光子通量解析表达式以及氧碘化学激光光子通量沿流动方向的分布和输出功率的简化计算公式。AGIL的体系较为复杂,不能得到光子通量沿流动方向分布和输出功率的简化计算公式。从能量提取和体积重量效率角度,对氧碘化学激光和基于NCl(a)-I传能的全气相碘激光进行了对比评价。(本文来源于《中国激光》期刊2009年09期）
怀英,贾淑芹,金玉奇[10]（2009）在《氧碘化学激光入碘孔位置的数值优化》一文中研究指出现代工程设计已由经验类比向最优化设计过渡。此工作以氧碘化学激光器为对象,初次将多目标数值优化平台OPTIMUS应用在激光器的设计中,对其关键问题之一:入碘孔位置进行拓扑优化设计。对入碘孔位置所主要影响的混合问题,热效应及化学效率进行了全局优化。并对优化结果进行了鲁棒分析和稳定性评估,以确定其在工程应用中的可靠性。(本文来源于《系统仿真学报》期刊2009年15期）
氧碘化学激光论文开题报告
（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：
脉冲氧碘化学激光器(COIL)与连续波氧碘化学激光器(CWCOIL)相比,不仅具有连续波氧碘化学激光器的优势,而且自身还具有很多独特的优势,如激光所能穿透的深度更深、速度更快；具有较高能量的脉冲激光能够进行高效率的拉曼频移,使激光的波长具有可变动性等。由于这些优势的存在,吸引了美国、俄罗斯、中国、日本等众多国家的科研人员从事相关方面的研究。实现氧碘化学激光脉冲化的方法有很多,其中脉冲放电瞬间产生碘原子是最有发展前景的一种激光脉冲化技术。然而,到目前为止相关的实验研究基本上都局限在不同条件下对外部参量的观测上,缺乏对产生脉冲激光的关键环节的研究,这使得人们在实验时存在一定的盲目性。与实验研究工作相比,相关的理论模拟工作非常少,在国外,目前见到的唯一报道是近年Kochetov等人的工作,但他们的模拟采用的是零维模型,因此无法给出放电过程中各种粒子的产生和消失过程等信息,而这些特性对放电引发COIL是非常关键的。本文将采用流体力学和动力学混合模拟方法对放电引发脉冲COIL内的脉冲放电过程进行深入系统的研究。研究内容主要包括两部分,第一部分为CF3I-O2-O2(a1△g)-He混合气体脉冲放电性质的研究,即研究了放电过程中电压、电流特性,不同粒子密度的时空分布以及放电机制等。第二部分主要模拟研究了不同的放电参数(如电压、脉宽、气体配比等)对产生碘原子和激光效率的影响。研究结果期望为优化放电引发脉冲COIL实验装置,实现脉冲COIL的有效调控提供理论依据。模拟结果表明,CF3I-O2-O2(a1△g)-He混合气体脉冲放电中存在等离子体鞘层区和等离子体正柱区,因而具有明显的辉光放电特征。脉冲放电生成的碘原子主要来源是高能电子与CF3I的直接碰撞解离反应。此外,通过研究放电参数对碘原子密度的影响可以发现当外加电压幅值和脉冲宽度增加时,碘原子的密度会随之增加。在保持总气压和氧分压不变的情况下,CF3I和He存在一个最佳的配比,在此配比下,产生的碘原子密度最大并且产生单个碘原子所需的能量也最少。模拟结果还显示,碘原子的密度随总气压的升高而降低。在总压和氧压固定的情况下,当单重态氧的含量少于总氧含量的40%时,粒子数反转则不能形成,没有激光输出。
（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。
氧碘化学激光论文参考文献
[1].石文波,李庆伟,耿自才,李永钊,周灿华.载气密闭循环氧碘化学激光技术模拟实验研究[J].强激光与粒子束.2017
[2].张杰.脉冲放电激励氧碘化学激光的数值模拟[D].大连理工大学.2015
[3].李国富.气体放电引发氧碘化学激光脉冲化及相关技术研究[D].大连理工大学.2013
[4].于海军,李国富,多丽萍,金玉奇,汪建.面阵滑闪火花预电离放电引发脉冲氧碘化学激光的实验研究[J].红外与激光工程.2013
[5].吴克难,贾淑芹,陈曦,怀英,金玉奇.氧碘化学激光气动-光学-热结构数值仿真研究[C].第十届全国光电技术学术交流会论文集.2012
[6].怀英,贾淑芹,金玉奇.氧碘化学激光超音速内流场结构对出光性能影响的数值分析[C].第十届全国光电技术学术交流会论文集.2012
[7].李国富,于海军,多丽萍,金玉奇,汪建.面阵滑闪火花预电离放电引发脉冲氧碘化学激光的实验研究[C].第十届全国光电技术学术交流会论文集.2012
[8].吕俊明,姜宗林,袁湘江,王强.主流无载气N_2-氧碘化学激光配气方式的数值优化[J].强激光与粒子束.2010
[9].唐书凯,多丽萍,于海军,汪健,桑凤亭.NCl(α)/I全气相碘激光与氧碘化学激光能量提取的分析比较[J].中国激光.2009
[10].怀英,贾淑芹,金玉奇.氧碘化学激光入碘孔位置的数值优化[J].系统仿真学报.2009
论文知识图
