中国船舶集团有限公司第七一八研究所, 河北 邯郸 056027
针对高能激光器出光过程中出现的大量离焦和0°像散低阶像差现象，提出了基于哈特曼波前传感器和二维整形光路的XY离焦像差校正方法。首先，通过对Zernike多项式的离焦项和0°像散项进行线性组合得到XY离焦像差的表达式，该XY离焦像差系数的大小可直接表征X离焦和Y离焦的波前PV值。同时，通过微调高能激光器中二维整形光路中的镜子间距，可实现激光器输出光束XY离焦波面的补偿。因此，首先利用哈特曼波前传感器提取出光束的XY离焦像差系数大小，而后再根据XY离焦像差系数的大小实时闭环微调二维整形光路中的镜子间距，从而实现XY离焦像差的校正，改善输出光束的光束质量。实验结果表明，该方法可有效地将高能激光器输出光束XY离焦量的PV值由5.2 μm和1.1 μm校正到0.5 μm以下，相应的光束质量β因子由3.1降到1.8，光束质量得到明显改善。
高能激光 光束质量 像差校正 光束整形 矩阵光学 high energy laser beam quality aberration correction beam shaping matrix optics
1 江南大学理学院，江苏 无锡 214122
2 江苏省轻工光电工程技术研究中心，江苏 无锡 214122
3 光电对抗测试评估技术重点实验室，河南 洛阳 471003
热晕效应是影响高功率激光光束质量的重要因素之一，对这一效应进行合理的仿真，有利于高能激光的应用。针对目前模拟高能激光热晕效应的微扰法、积分法和相位屏法适用条件不清晰的问题，对三种数值模拟方法进行了系统的对比，并结合实验数据确定了每种方法最为合适的适用范围：广义畸变参数N<3时，选用积分法；3<N<4.8时，选用微扰法；N>4.8时，选用相位屏法。此外，利用可编程的液晶空间光调制器实现了热晕相位畸变的实验室模拟，得到的实验室模拟结果与数值仿真结果高度吻合。合理的数值模拟及实验室模拟对于强激光的实际应用具有重要的参考价值。
激光光学 热晕效应 高能激光 微扰法 积分法 相位屏法
国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
半导体泵浦碱金属激光器近年来发展迅速，其高能高效、轻量紧凑和单口径输出的优势日渐凸显。本文综述了碱金属激光器的技术特点，回顾其发展历程，重点对功率放大的关切因素进行了梳理和评估，同时对新兴的类碱金属激光器的发展进行了介绍。
激光器 高能激光 半导体泵浦 气体激光 碱金属激光 激光与光电子学进展
2024, 61(1): 0114002
强激光与粒子束
2023, 35(10): 105003
1 国防科技大学前沿交叉学科学院，湖南 长沙 410073
2 国防科技大学南湖之光实验室，湖南 长沙 410073
赵伊君院士长期从事物理力学、原子分子物理、高能激光技术与工程等研究，是我国高能激光技术与工程领域的开创者和奠基人之一，重启了我国高能激光工程研究计划，为我国高能激光技术跻身世界先进行列做出了重大贡献。本文重点介绍赵伊君院士自20世纪60年代以来的学术成就与贡献，以表达对赵伊君院士崇高的敬意和深深的怀念。
光学学报
2023, 43(17): 1737002
1 中国人民解放军 93221部队,北京 100085
2 中国人民解放军 93128部队, 北京 100080
车载战术激光**是利用高能激光能量毁伤目标的定向能**, 可有效提升防空体系综合作战效能, 在防空领域具有广阔应用前景。美国在研制激光**方面一直处于世界前列, 尤其是美国陆军正大力发展车载战术激光**并取得了重要成果。归纳总结了美国陆军车载战术激光**发展现状, 分析讨论了其关键技术, 并对发展特点和趋势进行了总结, 可为我国车载战术激光**的实战化应用提供参考。
激光技术 车载战术激光** 高能激光 防空 laser technique vehicle tactical laser weapons high energy laser air defense
为快速预测和评估高能激光大气传输时湍流和热晕对光束扩展的影响，开展了激光大气传输光束扩展的定标规律研究。通过计算模拟光束扩展随大气特征参量和激光参数的变化规律，建立了含湍流和热晕综合效应的激光大气传输光束扩展的定标关系。由此定标关系可知，当激光的初始光束质量较差时，由衍射和湍流引起的光束扩展随发射系统口径与大气相干长度之比的增大而更快地增强。随着发射系统菲涅耳数的增大，光束扩展受热晕的影响也随之增强。所建立的定标关系适用于不同强度的湍流和热晕效应情况下对不同功率的激光光束扩展规律的快速预测和评估，可为激光系统的设计及优化提供参考。
光学学报
2022, 42(24): 2401008
1 青岛农业大学建筑工程学院, 青岛 266109
2 青岛农业大学园林与林学院, 青岛 266109
采用高能激光束对玄武岩纤维进行表面改性, 并制备玄武岩纤维/环氧树脂复合材料。利用扫描电镜、原子力显微镜、X射线衍射等手段, 表征改性前后玄武岩纤维的微观形态、物相结构, 系统研究了激光对纤维的微观组织变化、性能等影响规律, 并测试了玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能。研究结果表明, 随着激光功率的增加, 玄武岩纤维表面缺陷深度和缺陷面积增加。当激光功率由0 W提高至120 W时, 表面缺陷最大深度由9 nm增加至180 nm, 表面缺陷的分布范围由3.5~6.5 nm增加至90~120 nm, 表面粗糙度由1.41 nm增加至24.70 nm。激光改性后, 玄武岩纤维单丝拉伸性能降低, 由于激光对纤维的辐射作用, 玄武岩纤维的表面缺陷深度与拉伸强度的关系不符合经典理论。激光改性前后, 玄武岩纤维XRD谱峰位基本一致, 表面所含元素的种类没有发生变化。激光改性使玄武岩纤维/环氧树脂复合材料的力学性能有所改善, 随着激光功率的增加, 复合材料的拉伸强度和冲击强度呈先升高后降低的趋势。
玄武岩纤维 树脂基复合材料 高能激光 表面改性 物理形貌 表面缺陷 basalt fiber resin matrix composite high energy laser surface modification physical morphology surface defect
