为了输出具有高转化效率和高光子能量的谐波光谱, 采用求解薛定谔方程的方法, 理论研究了多色组合啁啾波形对谐波光谱的影响。结果表明, 在固定激光强度下, 最佳三色啁啾波形可以有效延伸谐波截止能量; 最佳四色啁啾波形可以增强谐波强度; 选择最佳三色和四色组合波形下的谐波光谱进行谐波叠加可获得42as的孤立阿秒脉冲。这一结果对超短阿秒脉冲的产生是有帮助。

为了获得由单一谐波能量峰贡献产生的谐波平台区, 采用负向啁啾场与紫外场组合调控谐波光谱的方法, 进行了理论分析和数值模拟。结果表明, 在负向啁啾场调控下, 谐波截止能量可以达到选取的参考值, 谐波平台区由单一谐波能量峰贡献产生;适当引入一束紫外光源, 在紫外共振电离的影响下, 谐波平台区强度可以得到增强, 并且达到参考值范围; 选取平台区谐波进行叠加可以获得一个36as的超短脉冲。该研究提出了一种利用低强度组合激光场获得阿秒脉冲的新方案, 对激光光源的发展有帮助。

为了延伸谐波截止能量并增强谐波辐射强度, 提出了一种利用啁啾激光与紫外激光的组合场驱动He原子调控谐波辐射过程的方法。 结果表明:在单色激光驱动下,随着负向啁啾的加入,谐波截止能量得到延伸。并且, 随着激光脉宽的增大,谐波截止能量进一步延伸。引入第二束激光场时,谐波截止能量 有少许延伸,同时,谐波辐射强度有3个数量级的增强。引入第三束紫外激光场时,谐波 辐射强度与双色场比较有2个数量级的增强。随着紫外激光光强增大,谐波辐射强度进一步增强。 最后,通过叠加光谱连续区的谐波可获得脉宽在38 as的孤立阿秒脉冲。

为了获得X射线范围内的阿秒脉冲, 采用紫外-啁啾组合激光束产生高强度谐波光谱和阿秒脉冲的方法, 进行了理论分析。结果表明, 当引入正向啁啾参量时, 虽然谐波截止能量有微小延伸, 但是谐波辐射效率明显下降; 当引入负向啁啾参量时, 不仅谐波截止能量得到延伸, 并且谐波辐射效率比正向啁啾条件下有所增强; 将一束125nm的紫外光源引入到啁啾激光下, 由于共振增强电离的影响, 谐波辐射效率有明显增强, 在紫外-正向啁啾驱动下, 不仅谐波辐射强度被增强25倍, 而且谐波截止能量得到延伸, 形成了一个382eV的平台区, 在紫外-负向啁啾驱动下, 虽然谐波截止能量没有明显变化, 但是谐波辐射效率有110倍的提高, 进而形成一个410eV的平台区; 通过叠加组合场下的谐波, 可获得一系列70as以内的单个阿秒脉冲。该研究对阿秒科学的发展是有帮助的。

为了灵活配置LED显示大屏幕的关键参数以满足不同的显示需求, 设计一种全新的现场可编程门阵列(FPGA)系统框架, 基于二级缓存时分编码寻址原理, 以最少的硬件资源实现2048 pixel×32 pixel LED像素点的点对点动态寻址, 实现灵活动态设定LED走线方式。以250 MHz高频时钟作为基准时钟, 采用灰度控制优先原则, 在保证显示效果的前提下, 完成LED控制信号生成。经过实验验证, 采用本文设计的FPGA系统架构LED接收卡, 能够成功驱动不同分辨率、不同扫描方式、不同LED走线方式的LED大屏幕, 增强了LED显示控制系统的兼容性与灵活性。

为了产生高强度单个阿秒脉冲, 采用多周期极化门方案, 利用空间非均匀极化门调控谐波辐射, 在蝴蝶型纳米结构下产生高强度阿秒脉冲。结果表明, 由于纳米结构表面的等离子共振增强现象, 激光强度在空间呈非均匀性, 导致高次谐波截止能量得到延伸, 长量子路径对谐波的贡献被减弱; 在极化门控制下, 谐波平台区的贡献只来源于单一的谐波辐射能量峰, 形成一个140eV的平台区; 适当引入一束超短紫外光源, 谐波强度增强2个数量级; 通过叠加平台区的谐波, 可获得一个持续时间在27as的超短脉冲, 该脉冲强度比利用单一极化门方案获得的脉冲强度增强2个数量级。该研究对阿秒脉冲的产生以及阿秒科学的发展是有帮助的。

为了了解H+2谐波辐射的过程,采用数值求解非玻恩-奥本海默近似薛定谔方程的方法,理论研究了H+2在10fs/800nm红外激光与6fs/30nm远紫外激光驱动下谐波辐射的特点。结果表明,谐波辐射的贡献主要来源于拉比振荡、多光子共振电离、电荷共振增强电离以及离解态电离; 随着远紫外光的加入,谐波光谱呈现能量间隔为远紫外光子能量的多重谐波截止结构; 当远紫外光与红外激光的延迟时间大于零或小于零时,谐波光谱呈现红移和蓝移的现象。该研究对理解分子谐波辐射过程是有帮助的。

为了调控谐波辐射过程, 采用数值求解3维薛定谔方程的方法, 进行了啁啾激光对调控谐波辐射截止能量及强度的理论分析。通过分析激光包络图、电子电离几率、谐波辐射时频分析图, 给出了谐波截止能量延伸以及谐波强度增强的原因。结果表明, 在负向啁啾场下, 谐波截止能量附近的强度与无啁啾参量相比增强了1个数量级; 当引入半周期调控激光场后, 谐波截止能量得到有效延伸; 适当叠加谐波谱上的谐波, 可获得一个46as的脉冲; 该脉冲强度比无啁啾参量下获得的脉冲强1个数量级。该研究对调控谐波的辐射过程及阿秒脉冲的输出是有帮助的。

为了提高空间热控分系统的散热调节能力和热环境适应性，设计了一种微米行程的微膨胀型热开关。介绍了热开关的结构组成和工作原理，通过理论-仿真-试验相结合的方式，计算评估了热开关的断开热阻、闭合热阻和开关比等关键热特性。依据热阻网络串并联关系计算热开关的理论特性，断开热阻为301.71 K/W，闭合热阻为1.06 K/W，开关比约为283.6。基于有限元模型分析热开关断开/闭合过程的瞬态热特性，热端发热功率为18 W时，热开关闭合响应时间为340 s，触发温度为35.5 ℃，闭合热阻约为2.3 K/W。在2次热开关性能测试试验中，闭合热阻和开关比分别为1.08 K/W、279.4和1.67 K/W、180.7，试验数据与理论计算高度一致。同时指出: 装配调试过程的不确定性会造成微膨胀型热开关宏观热特性的小区域波动。本文工作可为后续微膨胀型热开关的结构优化设计、机械加工细化和装调方式改进提供参考。

考虑空间卫星平台微振动环境对高分辨率空间光学遥感器成像质量的制约, 提出了在地面测试光学遥感器耐受空间微振动环境裕度的六自由度激振平台的设计方案。建立了平台的运动学与动力学模型, 推导出促动器音圈电机的传递函数并建立了Simulink模型。基于设计的模型研制了六自由度平台。对振动平台样机进行了振动加速度控制精度的验证实验, 实验以典型的卫星平台微振动频率点为测试输入。实验结果表明平台振动频率为7~40 Hz时, 其加速度输出相对误差可控制在7%以内。该平台借鉴了Stewart平台的并联构型, 其结构简单、刚度大, 振源输出精确可控, 满足地面试验应用要求。