基于磁光介質(zhì)的低功率激光強(qiáng)磁場(chǎng)作用特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-04-23 08:30
隨著激光核聚變、X射線激光等新興學(xué)科的迅速發(fā)展,世界上很多學(xué)者開(kāi)始研究激光的吸收機(jī)制、激光誘導(dǎo)等離子體、磁光成像等。然而,對(duì)于激光聚束性能的研究一般都停留在激光器的結(jié)構(gòu)改進(jìn)、輔助光學(xué)器件的構(gòu)成等方面。目前很多新興的激光技術(shù)領(lǐng)域,包括激光測(cè)量、激光制造、航空航天、船舶制造等,對(duì)于高聚束激光的要求已經(jīng)異常迫切,激光聚束方法的研究將直接決定激光切割、激光焊接的精度,以及激光測(cè)量的應(yīng)用范疇。本課題以國(guó)家自然科學(xué)基金為依托,提出了基于磁光介質(zhì)的低功率激光強(qiáng)磁場(chǎng)作用特性研究,研究了強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)線偏振光偏振狀態(tài)和低功率激光束傳播特性的影響,分析了線偏振光旋轉(zhuǎn)角,激光光斑重心坐標(biāo)、光斑面積、功率受強(qiáng)磁場(chǎng)的影響。主要成果和結(jié)論如下:1)設(shè)計(jì)了磁光作用特性試驗(yàn)平臺(tái),包括激光器的位置調(diào)節(jié),約束磁腔的磁場(chǎng)強(qiáng)度控制,激光傳播特性參數(shù)測(cè)量傳感器的集成。其中,創(chuàng)新性地設(shè)計(jì)了永磁約束磁腔,可有效調(diào)節(jié)內(nèi)部磁感應(yīng)強(qiáng)度。2)開(kāi)發(fā)了磁光作用測(cè)控系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了測(cè)量模塊的軟件控制、光斑重心坐標(biāo)的實(shí)時(shí)采集與顯示、光斑圖像處理與面積計(jì)算、試驗(yàn)報(bào)告的自動(dòng)生成、試驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)等功能。3)在電磁、永磁偏振激光作用特性試驗(yàn)中,研究了電磁約束磁腔的...
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 課題研究?jī)?nèi)容
1.4 論文章節(jié)安排
第二章 磁光介質(zhì)及磁腔有限元分析
2.1 磁光介質(zhì)選用
2.2 電磁約束磁腔有限元建模及分析
2.2.1 電磁電流變化分析
2.2.2 電磁磁腔直徑變化分析
2.3 永磁約束磁腔有限元建模及分析
2.3.1 永磁磁腔直徑變化分析
2.3.2 永磁串聯(lián)磁極組數(shù)變化分析
2.4 電磁場(chǎng)與永磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果比較
2.5 本章小結(jié)
第三章 磁光作用特性試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.1 激光傳播特性參數(shù)測(cè)量方案
3.1.1 線偏振光旋轉(zhuǎn)角測(cè)量
3.1.2 激光光斑面積測(cè)量
3.2 試驗(yàn)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 激光發(fā)射模塊設(shè)計(jì)
3.2.2 磁約束模塊設(shè)計(jì)
3.2.3 激光傳播特性參數(shù)測(cè)量模塊設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第四章 磁光作用測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件總體設(shè)計(jì)
4.2 測(cè)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
4.2.1 激光器位置調(diào)節(jié)
4.2.2 電磁磁場(chǎng)強(qiáng)度控制
4.2.3 光斑重心坐標(biāo)測(cè)量
4.2.4 光斑圖像處理
4.2.5 試驗(yàn)報(bào)告生成
4.3 系統(tǒng)試驗(yàn)流程
4.4 本章小結(jié)
第五章 磁光作用特性試驗(yàn)研究
5.1 電磁偏振激光作用特性試驗(yàn)
5.1.1 電磁偏振激光電流變化試驗(yàn)
5.1.2 磁光介質(zhì)幾何參數(shù)變化試驗(yàn)
5.2 電磁聚束激光作用特性試驗(yàn)
5.2.1 電磁聚束激光電流變化試驗(yàn)
5.2.2 電磁聚束激光磁腔直徑變化試驗(yàn)
5.3 永磁偏振激光作用特性試驗(yàn)
5.3.1 永磁偏振激光磁腔直徑變化試驗(yàn)
5.3.2 磁光介質(zhì)幾何參數(shù)變化試驗(yàn)
5.4 永磁聚束激光作用特性試驗(yàn)
5.4.1 永磁聚束激光磁腔直徑變化試驗(yàn)
5.4.2 串聯(lián)磁極組數(shù)變化試驗(yàn)
5.5 電磁場(chǎng)與永磁場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果比較
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 課題總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PSD及激光器的空間基準(zhǔn)系統(tǒng)研究[J]. 徐偉龍,顧金良,羅紅娥,夏言. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(04)
[2]利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)的Android平臺(tái)系統(tǒng)道路識(shí)別[J]. 邢飛,郭文成. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2014(02)
[3]磁致旋光效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)[J]. 李國(guó)峰,張子文,李劍生. 大學(xué)物理. 2012(04)
[4]微細(xì)激光焊接中PSD定位方法研究[J]. 張秋鄂,張榮,董樺. 應(yīng)用激光. 2010(04)
[5]磁場(chǎng)對(duì)四頻差動(dòng)激光陀螺光強(qiáng)和零偏的影響[J]. 汪之國(guó),龍興武,王飛,黃云,許光明. 光學(xué)技術(shù). 2010(04)
[6]擴(kuò)束準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件失調(diào)對(duì)高斯光束傳輸變換的影響分析[J]. 周勝國(guó),沈?qū)W舉. 應(yīng)用光學(xué). 2008(02)
[7]法拉第磁光效應(yīng)在可視化渦流檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 程玉華,周肇飛,蔡鵬,尹伯彪. 激光技術(shù). 2007(01)
[8]強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)鋁合金中溶質(zhì)組元分布狀態(tài)的影響效果[J]. 龐雪君,王強(qiáng),王春江,王亞勤,李亞彬,赫冀成. 物理學(xué)報(bào). 2006(10)
[9]Research of cornea section’s shape ablated by 193-nm ArF laser spots[J]. 朱志強(qiáng),余吟山,鄧國(guó)慶. Chinese Optics Letters. 2005(11)
[10]腔調(diào)諧過(guò)程中激光器中兩垂直偏振光的回饋特性[J]. 劉剛,張書練,徐亭,朱鈞,李巖. 物理學(xué)報(bào). 2005(10)
博士論文
[1]周期性納米結(jié)構(gòu)薄膜的制備與磁光特性研究[D]. 李道勇.南京大學(xué) 2016
[2]超短超強(qiáng)激光脈沖與高密度等離子體相互作用的粒子模擬研究[D]. 銀燕.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]永磁約束低功率激光旋偏系統(tǒng)及方法研究[D]. 李亞威.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]磁光克爾效應(yīng)及其探測(cè)[D]. 金志強(qiáng).浙江大學(xué) 2015
[3]鐵磁材料表面缺陷的磁光成像檢測(cè)方法研究[D]. 熊新.電子科技大學(xué) 2014
[4]基于標(biāo)簽技術(shù)的Word智能報(bào)表的研究[D]. 孫靜靜.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[5]鋁電解槽的多物理場(chǎng)仿真研究[D]. 劉浩.華中科技大學(xué) 2013
[6]基于OPENCV的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)研究[D]. 侯穆.西安電子科技大學(xué) 2012
[7]激光跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)及改進(jìn)[D]. 劉欣麗.天津大學(xué) 2004
[8]超長(zhǎng)導(dǎo)軌直線性測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 李飛.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3154996
【文章來(lái)源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:90 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
abstract
第一章 緒論
1.1 研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
1.3 課題研究?jī)?nèi)容
1.4 論文章節(jié)安排
第二章 磁光介質(zhì)及磁腔有限元分析
2.1 磁光介質(zhì)選用
2.2 電磁約束磁腔有限元建模及分析
2.2.1 電磁電流變化分析
2.2.2 電磁磁腔直徑變化分析
2.3 永磁約束磁腔有限元建模及分析
2.3.1 永磁磁腔直徑變化分析
2.3.2 永磁串聯(lián)磁極組數(shù)變化分析
2.4 電磁場(chǎng)與永磁場(chǎng)計(jì)算結(jié)果比較
2.5 本章小結(jié)
第三章 磁光作用特性試驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
3.1 激光傳播特性參數(shù)測(cè)量方案
3.1.1 線偏振光旋轉(zhuǎn)角測(cè)量
3.1.2 激光光斑面積測(cè)量
3.2 試驗(yàn)平臺(tái)硬件設(shè)計(jì)
3.2.1 激光發(fā)射模塊設(shè)計(jì)
3.2.2 磁約束模塊設(shè)計(jì)
3.2.3 激光傳播特性參數(shù)測(cè)量模塊設(shè)計(jì)
3.3 本章小結(jié)
第四章 磁光作用測(cè)控系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
4.1 軟件總體設(shè)計(jì)
4.2 測(cè)控系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)
4.2.1 激光器位置調(diào)節(jié)
4.2.2 電磁磁場(chǎng)強(qiáng)度控制
4.2.3 光斑重心坐標(biāo)測(cè)量
4.2.4 光斑圖像處理
4.2.5 試驗(yàn)報(bào)告生成
4.3 系統(tǒng)試驗(yàn)流程
4.4 本章小結(jié)
第五章 磁光作用特性試驗(yàn)研究
5.1 電磁偏振激光作用特性試驗(yàn)
5.1.1 電磁偏振激光電流變化試驗(yàn)
5.1.2 磁光介質(zhì)幾何參數(shù)變化試驗(yàn)
5.2 電磁聚束激光作用特性試驗(yàn)
5.2.1 電磁聚束激光電流變化試驗(yàn)
5.2.2 電磁聚束激光磁腔直徑變化試驗(yàn)
5.3 永磁偏振激光作用特性試驗(yàn)
5.3.1 永磁偏振激光磁腔直徑變化試驗(yàn)
5.3.2 磁光介質(zhì)幾何參數(shù)變化試驗(yàn)
5.4 永磁聚束激光作用特性試驗(yàn)
5.4.1 永磁聚束激光磁腔直徑變化試驗(yàn)
5.4.2 串聯(lián)磁極組數(shù)變化試驗(yàn)
5.5 電磁場(chǎng)與永磁場(chǎng)試驗(yàn)結(jié)果比較
5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 課題總結(jié)
6.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]基于PSD及激光器的空間基準(zhǔn)系統(tǒng)研究[J]. 徐偉龍,顧金良,羅紅娥,夏言. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制. 2015(04)
[2]利用計(jì)算機(jī)視覺(jué)庫(kù)的Android平臺(tái)系統(tǒng)道路識(shí)別[J]. 邢飛,郭文成. 單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)應(yīng)用. 2014(02)
[3]磁致旋光效應(yīng)的發(fā)現(xiàn)[J]. 李國(guó)峰,張子文,李劍生. 大學(xué)物理. 2012(04)
[4]微細(xì)激光焊接中PSD定位方法研究[J]. 張秋鄂,張榮,董樺. 應(yīng)用激光. 2010(04)
[5]磁場(chǎng)對(duì)四頻差動(dòng)激光陀螺光強(qiáng)和零偏的影響[J]. 汪之國(guó),龍興武,王飛,黃云,許光明. 光學(xué)技術(shù). 2010(04)
[6]擴(kuò)束準(zhǔn)直光學(xué)系統(tǒng)中光學(xué)元件失調(diào)對(duì)高斯光束傳輸變換的影響分析[J]. 周勝國(guó),沈?qū)W舉. 應(yīng)用光學(xué). 2008(02)
[7]法拉第磁光效應(yīng)在可視化渦流檢測(cè)中的應(yīng)用[J]. 程玉華,周肇飛,蔡鵬,尹伯彪. 激光技術(shù). 2007(01)
[8]強(qiáng)磁場(chǎng)對(duì)鋁合金中溶質(zhì)組元分布狀態(tài)的影響效果[J]. 龐雪君,王強(qiáng),王春江,王亞勤,李亞彬,赫冀成. 物理學(xué)報(bào). 2006(10)
[9]Research of cornea section’s shape ablated by 193-nm ArF laser spots[J]. 朱志強(qiáng),余吟山,鄧國(guó)慶. Chinese Optics Letters. 2005(11)
[10]腔調(diào)諧過(guò)程中激光器中兩垂直偏振光的回饋特性[J]. 劉剛,張書練,徐亭,朱鈞,李巖. 物理學(xué)報(bào). 2005(10)
博士論文
[1]周期性納米結(jié)構(gòu)薄膜的制備與磁光特性研究[D]. 李道勇.南京大學(xué) 2016
[2]超短超強(qiáng)激光脈沖與高密度等離子體相互作用的粒子模擬研究[D]. 銀燕.中國(guó)人民解放軍國(guó)防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2003
碩士論文
[1]永磁約束低功率激光旋偏系統(tǒng)及方法研究[D]. 李亞威.南京航空航天大學(xué) 2016
[2]磁光克爾效應(yīng)及其探測(cè)[D]. 金志強(qiáng).浙江大學(xué) 2015
[3]鐵磁材料表面缺陷的磁光成像檢測(cè)方法研究[D]. 熊新.電子科技大學(xué) 2014
[4]基于標(biāo)簽技術(shù)的Word智能報(bào)表的研究[D]. 孫靜靜.中國(guó)海洋大學(xué) 2013
[5]鋁電解槽的多物理場(chǎng)仿真研究[D]. 劉浩.華中科技大學(xué) 2013
[6]基于OPENCV的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)與跟蹤技術(shù)研究[D]. 侯穆.西安電子科技大學(xué) 2012
[7]激光跟蹤系統(tǒng)設(shè)計(jì)及改進(jìn)[D]. 劉欣麗.天津大學(xué) 2004
[8]超長(zhǎng)導(dǎo)軌直線性測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 李飛.長(zhǎng)春理工大學(xué) 2004
本文編號(hào):3154996
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