基于磁光介质的低功率激光强磁场作用特性研究

发布时间：2021-04-23 08:30

　　随着激光核聚变、X射线激光等新兴学科的迅速发展,世界上很多学者开始研究激光的吸收机制、激光诱导等离子体、磁光成像等。然而,对于激光聚束性能的研究一般都停留在激光器的结构改进、辅助光学器件的构成等方面。目前很多新兴的激光技术领域,包括激光测量、激光制造、航空航天、船舶制造等,对于高聚束激光的要求已经异常迫切,激光聚束方法的研究将直接决定激光切割、激光焊接的精度,以及激光测量的应用范畴。本课题以国家自然科学基金为依托,提出了基于磁光介质的低功率激光强磁场作用特性研究,研究了强磁场对线偏振光偏振状态和低功率激光束传播特性的影响,分析了线偏振光旋转角,激光光斑重心坐标、光斑面积、功率受强磁场的影响。主要成果和结论如下:1)设计了磁光作用特性试验平台,包括激光器的位置调节,约束磁腔的磁场强度控制,激光传播特性参数测量传感器的集成。其中,创新性地设计了永磁约束磁腔,可有效调节内部磁感应强度。2)开发了磁光作用测控系统,实现了测量模块的软件控制、光斑重心坐标的实时采集与显示、光斑图像处理与面积计算、试验报告的自动生成、试验数据的存储等功能。3)在电磁、永磁偏振激光作用特性试验中,研究了电磁约束磁腔的... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：90 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外发展现状
    1.3 课题研究内容
    1.4 论文章节安排
第二章 磁光介质及磁腔有限元分析
    2.1 磁光介质选用
    2.2 电磁约束磁腔有限元建模及分析
        2.2.1 电磁电流变化分析
        2.2.2 电磁磁腔直径变化分析
    2.3 永磁约束磁腔有限元建模及分析
        2.3.1 永磁磁腔直径变化分析
        2.3.2 永磁串联磁极组数变化分析
    2.4 电磁场与永磁场计算结果比较
    2.5 本章小结
第三章 磁光作用特性试验平台设计
    3.1 激光传播特性参数测量方案
        3.1.1 线偏振光旋转角测量
        3.1.2 激光光斑面积测量
    3.2 试验平台硬件设计
        3.2.1 激光发射模块设计
        3.2.2 磁约束模块设计
        3.2.3 激光传播特性参数测量模块设计
    3.3 本章小结
第四章 磁光作用测控系统软件设计
    4.1 软件总体设计
    4.2 测控系统软件结构
        4.2.1 激光器位置调节
        4.2.2 电磁磁场强度控制
        4.2.3 光斑重心坐标测量
        4.2.4 光斑图像处理
        4.2.5 试验报告生成
    4.3 系统试验流程
    4.4 本章小结
第五章 磁光作用特性试验研究
    5.1 电磁偏振激光作用特性试验
        5.1.1 电磁偏振激光电流变化试验
        5.1.2 磁光介质几何参数变化试验
    5.2 电磁聚束激光作用特性试验
        5.2.1 电磁聚束激光电流变化试验
        5.2.2 电磁聚束激光磁腔直径变化试验
    5.3 永磁偏振激光作用特性试验
        5.3.1 永磁偏振激光磁腔直径变化试验
        5.3.2 磁光介质几何参数变化试验
    5.4 永磁聚束激光作用特性试验
        5.4.1 永磁聚束激光磁腔直径变化试验
        5.4.2 串联磁极组数变化试验
    5.5 电磁场与永磁场试验结果比较
    5.6 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 课题总结
    6.2 工作展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文


【参考文献】：
期刊论文
[1]基于PSD及激光器的空间基准系统研究[J]. 徐伟龙,顾金良,罗红娥,夏言.  计算机测量与控制. 2015(04)
[2]利用计算机视觉库的Android平台系统道路识别[J]. 邢飞,郭文成.  单片机与嵌入式系统应用. 2014(02)
[3]磁致旋光效应的发现[J]. 李国峰,张子文,李剑生.  大学物理. 2012(04)
[4]微细激光焊接中PSD定位方法研究[J]. 张秋鄂,张荣,董桦.  应用激光. 2010(04)
[5]磁场对四频差动激光陀螺光强和零偏的影响[J]. 汪之国,龙兴武,王飞,黄云,许光明.  光学技术. 2010(04)
[6]扩束准直光学系统中光学元件失调对高斯光束传输变换的影响分析[J]. 周胜国,沈学举.  应用光学. 2008(02)
[7]法拉第磁光效应在可视化涡流检测中的应用[J]. 程玉华,周肇飞,蔡鹏,尹伯彪.  激光技术. 2007(01)
[8]强磁场对铝合金中溶质组元分布状态的影响效果[J]. 庞雪君,王强,王春江,王亚勤,李亚彬,赫冀成.  物理学报. 2006(10)
[9]Research of cornea section’s shape ablated by 193-nm ArF laser spots[J]. 朱志强,余吟山,邓国庆.  Chinese Optics Letters. 2005(11)
[10]腔调谐过程中激光器中两垂直偏振光的回馈特性[J]. 刘刚,张书练,徐亭,朱钧,李岩.  物理学报. 2005(10)

博士论文
[1]周期性纳米结构薄膜的制备与磁光特性研究[D]. 李道勇.南京大学 2016
[2]超短超强激光脉冲与高密度等离子体相互作用的粒子模拟研究[D]. 银燕.中国人民解放军国防科学技术大学 2003

硕士论文
[1]永磁约束低功率激光旋偏系统及方法研究[D]. 李亚威.南京航空航天大学 2016
[2]磁光克尔效应及其探测[D]. 金志强.浙江大学 2015
[3]铁磁材料表面缺陷的磁光成像检测方法研究[D]. 熊新.电子科技大学 2014
[4]基于标签技术的Word智能报表的研究[D]. 孙静静.中国海洋大学 2013
[5]铝电解槽的多物理场仿真研究[D]. 刘浩.华中科技大学 2013
[6]基于OPENCV的运动目标检测与跟踪技术研究[D]. 侯穆.西安电子科技大学 2012
[7]激光跟踪系统设计及改进[D]. 刘欣丽.天津大学 2004
[8]超长导轨直线性测试系统研究[D]. 李飞.长春理工大学 2004



本文编号：3154996