远红外三色激光器稳频系统研究

《远红外三色激光器稳频系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TP271.9论文编号：HBLH2015-291UDC：密级：公开硕士学位论文远红外三色激光器稳频系统研究作者姓名：于江涛学科名称：机械工程研究方向：机器人技术学习单位：河北联合大学学习时间:2.5年提交日期:2014年12月04日申请学位类别：工程硕士导师姓名：李和平副研究员单位：清华大学工程物理系王有义高级工程师单位：唐山任氏水泥设备股份有限公司论文评阅人：包成玉教授单位：清华大学工程物理系丁奇志副教授单位：河北联合大学机械工程学院论文答辩日期：2015年03月01日答辩委员会主席：王兆申研究员关键词：托卡马克；电

2、子数密度；磁场分布；太赫兹激光；中频频率稳定控制唐山河北联合大学2015年3月ResearchontheFrequencyStabilityControlSystemfortheFIRLasersDissertationSubmittedtoHebeiUnitedUniversityinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyYuJiangtao(MechanicalEngineering)LiHepingSupervisor:Wan

3、gYouyiMarch,2015独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得河北联合大学以外其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解河北联合大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复

4、印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要摘要受控核聚变以其清洁无污染，地球上原料储备巨大，且能产生巨大能量的特点，被认为是解决人类未来能源问题的主要途径。实现受控核聚变的方式主要有两种：磁约束和惯性约束。在各种磁约束聚变装置中，托卡马克（Tokamak）发展最为成熟，也是最有希望成为未来聚变反应堆的一种约束结构。核聚变内部温度高达1亿

5、度，是一种高温等离子体。电子数密度是等离子体的重要参数，电子数密度分布和磁场分布信息是控制托卡马克放电状态的重要依据。在中科院等离子体物理研究所的托卡马克装置上，采用了远红外激光偏振干涉仪测量电子数密度。在该实验中，中频频率的稳定性对于获得稳定、可靠的实验数据至关重要，而现有的主动激光稳频技术并不适用于远红外激光偏振干涉仪的中频频率的稳定控制。本论文从该测量方法的理论出发，分析了中频信号频率的稳定性对测量电子数密度和磁场分布以及托卡马克放电状态实时控制重要性，提出了一套完整的激光中频频率稳定性控制方案，即中频信号通过带通滤波器滤波

6、、电压比较器整形后转化成同频方波信号，并送入以ARM（AdvancedRISCMachines）处理器为核心的数字处理系统中，计算中频频率的当前值，通过PID算法产生控制电压，改变激光器压电陶瓷的长度，从而调整中频频率以一定的精度维持在期望值附近。此方法具有中频频率可在一定范围内人为设定的特点，适用于测量托卡马克内部电子数密度和磁场分布信息的远红外激光偏振干涉仪中频频率的稳定控制。在此基础上，本论文应用此控制方案制作出了稳频控制器，对中频信号频率控制进行了现场调试，对控制前后的中频信号的频率变化做了对比性分析，结果表明该控制方法及

7、其系统能够很好地实现中频频率的稳定控制。图43幅；表2个；参42篇。关键词：托卡马克；电子数密度；磁场分布；太赫兹激光；中频频率稳定控制分类号：TP271.9-I-河北联合大学硕士学位论文AbstractControllednuclearfusionhasagreatpotentialtobeoneofthemainenergysourcesinthefuture.Magneticconfinementandinertialconfinementaretwomainmethodstoachievecontrollednuclear

8、fusion.Amongallkindsofmagneticconfinementdevices,Tokamakwhichhasbeenfullydevelopedhasgreatadvantagetoimplementcontrollednucl