等离子丝大气传输特性研究

《等离子丝大气传输特性研究》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、中国科学院大学UniversityofChineseAcademyofSciences硕士学位论文密级：培养单位：2013年5月Resear—c—honth—e—charactersofpl—asm—afi—l—a—m—en—t—．．propagationinair．By【WenChen】ADissertationSubmittedtoUniversityofChineseAcademyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofMasterofOpticsUniversityofChi

2、neseAcademyofSciencesMay,2013学位论文原创性声明郑重声明：本人呈交的学位论文《等离子丝大气传输特性研究》，是在导师的指导下，进行研究工作取得的成果。论文中所有数据、图片资料均真实可靠。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含他人享有的著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。本学位论文的知识产权归属于培养单位，本学位论文原创性声明的法律责任由本人承担。本人签名：日期：矽!i：堇：翌致谢光阴荏苒，回首科学岛的硕士阶段的求学之路，常感叹时光易逝，韶华难追。科学岛僻静

3、悠然如苗圃，人文之风浓烈若醇香，不仅吸引着众多游人，更吸引着学子勇攀高峰。首先我要感谢飞秒研究的启蒙导师范承玉研究员，是他将那个懵懂无知的我引入科学的殿堂。范老师正直、学识渊博、谦虚谨慎，他人格魅力和高尚的师者风范深深的教育着我。在学习和生活上他给予了我无私的指点和帮助，对此我表示最真诚的感谢，致以最崇高的敬意。感谢吴毅研究员。吴老师对学生们的学列和研究工作要求都非常严格，在每次考核大会中都给予了悉心的指导，使我受益匪浅。从吴老师身上我学习到他严谨的科研作风、求实的态度和奋进的精神，这些都非常值得我去学习。在研究生学习生涯中，本课题组全体人员师兄乔春红、王海涛、

4、张鹏飞、冯晓星、张京会、时东峰、贾巍、陈豫、徐博，师姐李南、马慧敏、沈红，感谢师弟高牧南和师妹尹凯欣得到许多的帮助，感谢他们时常不厌其烦的和我讨论数学公式、分析物理问题、修改论文，在此表示诚挚的谢意。在此向他们表示感谢。特别感谢大气光学中心黄印博研究员、魏合理研究员、徐慧玲老师、马成胜老师等给予的帮助。感谢我的同学侯霄艳、程知、刘丹丹等等；感谢我的室友方丽，我们一起打球、看书，感谢他们陪我‘起度过这么美好的研究生生活。同时还感谢帮助过我的研究生部的吴海信老师、邵娴老师，从你们的身上我收获良多，在此一并表达我的谢意。还要特别感谢上苍让我有机会来到科学岛学习，感谢我

5、的父母，给予了我接受教育的机会，父母的理解和支持是无私和伟大的，感谢他们对我的付出。感谢那些在我研究生生活中帮助和关心过我的每一个人，这么美好的人生的日子里面，认识大家感觉非常的开心和幸运。在你们的关心和陪伴下，我的研究生生活过得既充实又愉快，是我永远珍藏的一段美好的记忆。论文摘要等离子丝大气传输特性研究作者：陈文导师：范承玉研究员在1995年A．Braun首次实验发现飞秒脉冲激光在大气中传输形成等离子丝后，相关的理论和实验研究也随之增多。本论文对强飞秒激光在大气中传输形成等离子体细丝进行系统的研究。主要研究内容是等离子通道的产生机制，及其等离子丝寿命，研究激光

6、在大气中传输形成等离子丝等方面，以上都是理论程序的模拟，最后还结合通过实验诊断的手段证明模型具有一定的可靠性，并且更具体的了解等离子丝的内部信息。激光在远程大气湍流中传输具有很大的实际应用价值。所以我们主要以飞秒脉冲激光成丝为研究对象，对等离子体通道的产生和演化以及激光在大气湍流中成丝进行详细研究。具体可以分为以下几个部分。1．描述飞秒激光等离子体通道内带电粒子产生过程及其演化的物理模型，深入研究飞秒等离子丝中等离子体密度的时间演化特征。结果表明：不同时间线型的脉冲在等离子体通道形成过程中，氧气分子的电离率及氮气子的电离率不同，而且不同线型的脉冲对保持高密度的等

7、离子体丝的寿命具有较大的影响。有效控制成丝脉冲线型可以对等离子体通道去有效的利用。长脉冲、短波长能够获得较高密度等离子体通道。选择不同的后续激光的形式和注入不同的时间注入后，对通道寿命的延长效果不相同，最长可以延长通道寿命达25脚以上。2．通过理论模拟对不同激光入射口径下，在湍流中聚焦传输不同距离之后，高功率激光在大气中成丝的特性研究。研究发现激光入射口径较小时，聚焦距离要相对近一些；只要激光入射功率适中就可以形成光丝。而当激光入射口径较大时，其聚焦距离相对要远一些，但是距离较远，大气湍流对光束的扰动作用也相应的增强，需要激光的入射功率相对增加；尤其是经过湍流的

8、扰动之后，光斑容易破碎成