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為了提高激光時間波形測量系統(tǒng)的抗干擾能力,建立了激光脈沖在光纖中的傳輸物理模型,分析了納秒脈沖在光纖中的線性傳輸特性,對影響脈沖傳輸特性的因素進行了系統(tǒng)評價。采用空氣與光纖傳輸進行比對的方法,實驗測試了激光脈沖經(jīng)過不同長度的單模和多模光纖傳輸后的脈沖波形,得到脈沖展寬在允許的測量誤差范圍內(nèi)所需的閾值條件。結(jié)果表明,該研究對神光-Ⅲ主機激光脈沖時間波形測量的設(shè)計具有重要的意義。
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為定量測量中紅外高能激光的總能量和功率密度時空分布,采用熱吸收和光電量熱復合相結(jié)合的測量方法,通過熱吸收體溫度場分布數(shù)值計算和探測器結(jié)構(gòu)設(shè)計,研制了可用于長脈沖中紅外高能激光測量的光斑探測器。探測器由量熱堆、光電量熱復合探測陣列、測溫單元、數(shù)據(jù)采集單元和信號處理單元等幾部分組成。有效測量面積為12 cm×12 cm,光斑測量空間分辨率為2.4 cm,時間分辨率為25 Hz,總能量測量不確定度小于10%,功率密度測量不確定度小于7%。實驗表明,該探測器可測量最大能量超過50 kJ的數(shù)秒級脈沖中紅外激光,采用該方法,可實現(xiàn)大面積、高能量和高空間分辨的高能激光光斑測量。
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