在支持所谓的表面晶格共振(SLR)的光学元面积中。5,10后者提供了在大面积上易于制造的优势,并且可能在集成光子学中使用。与原子的气体(BEC的原始平台)相反,11个激子北极星的寿命很短。这些短寿命限制了基态的EP密度的堆积,从而导致凝结阈值增加。因此,EP凝结需要强大的激光系统来产生足够高的激子并达到阈值,这使得Polariton激光不适合大多数应用。在本文中,我们通过显着降低由硅(SI)跨表面形成的全电腔中的损耗来证明较低的阈值EP构度,从而增加了EP寿命。最近的努力成功地通过取代支持MIE-SLR的低损坏介电元表面的等离子介电元表面来减少凝结阈值。12由于SLR的高Q因子(400 - 700),部分原因是材料损失的减少,凝结阈值显着降低。在这里,我们通过
摘要:我们报告称,通过将市售的 Ti:Sapphire 飞秒、1 kHz 激光系统与光参量放大器 (OPA) 相结合,实现了近 50% 的高转换效率。对于 1 kHz 和 35 fs 持续时间的 2.2 mJ/脉冲的输入能量,在信号波长为 1310 nm 时,信号加上闲置脉冲的总 OPA 输出能量为 1.09 mJ/脉冲。我们发现,由于 OPA 中的高增益饱和,输出光束轮廓几乎是平顶的。利用信号脉冲,我们在气体中产生高次谐波,并测量从氩气中电离的光电子的速度图图像与信号波长的关系。我们观察到,在高次谐波光子能量的特定范围内,在低动能区域观察到四倍光电子角结构。我们的结果表明,具有高转换效率OPA和超高斯光束轮廓的输出脉冲可用于需要在极紫外区域产生可调谐高次谐波的实验。
总结 沙漠风暴行动是一次非常成功和具有决定性的军事行动。这次空袭在摧毁伊拉克抵抗能力的同时,造成了最小的人员伤亡,帮助解放了科威特,迫使伊拉克遵守联合国决议。但是,我们对针对战略目标的空袭的分析揭示了几个空中力量问题,这些问题需要在下一次行动之前引起注意。首先,沙漠风暴行动中空中力量的有效性受到飞机传感器在识别和捕获目标方面的固有局限性以及国防部未能收集有关某些关键目标的存在或位置的情报以及无法及时收集和分发战斗损伤评估 (BDA) 的制约。飞行员指出,红外、电光和激光系统都因云、雨、雾、烟甚至高湿度而严重退化,飞行员报告说无法辨别假定目标是坦克还是卡车,以及它是否已被摧毁。情报无法识别某些目标,导致联军失去了完全实现部分目标的机会。中高空的精确度降低以及缺乏及时的 BDA 导致成本增加、效率降低,并增加了不必要的重击风险。
近年来,几乎没有任何其他技术领域能像相对年轻的跨学科领域量子技术那样受到如此多的关注。对量子物理基础的研究是上世纪最伟大的成功故事之一。与广义相对论一起,量子物理研究极大地改变了我们对自然基本定律的理解。量子力学和相对论定律现已被充分验证为正确的,但它们与我们的日常经验有很大不同,甚至似乎相互矛盾。即使量子世界的这些独特方面很难向普通受众传达,但它们现在(常常被忽视)构成了我们经济中许多关键技术的基础。例子包括作为现代计算机和信息技术基础的半导体技术、激光技术和基于 LED 技术或磁共振成像 (MRI) 的现代照明元件作为不可或缺的医学成像程序。这个成功故事通常被描述为第一次量子革命。在这里,固体、激光系统及其基于微观物理行为的量子物理学发挥着重要作用。此外,量子光学和量子物理学的重大进展最近为未来量子技术开辟了全新的视角。这些成功很大程度上基于这样一个事实:我们现在已经学会了识别光的内部和外部自由度以及
课程描述 激光工程是一个广泛的跨学科领域,涵盖原子和分子物理学、电磁学、非线性光学、机械设计、热力学、软件以及经济和法律方面。这是一个非常活跃且发展迅速的领域,自 1960 年第一台可操作的激光器问世以来一直处于科学技术的前沿,至今仍是如此。这门为期一学期的研究生课程涵盖了激光器和激光系统的操作、设计、特性和应用方面的基本和应用方面。本课程为学生提供实际适用的信息,这些信息对于在实验室和工业环境中合理使用和设计各种类型的激光器至关重要。本课程将自洽地介绍激光器操作以及其产生的辐射的特性和特性所涉及的基本符号和原理。课程将涵盖不同的激光操作模式,包括连续波、Q 开关和锁模模式。将讨论各种特定的激光系统,包括气体激光器、二极管激光器、固体激光器、光纤激光器,以及大型装置,例如美国的国家点火装置和欧洲的极端光基础设施。
近几十年来,安全环境发生了巨大变化。最重要的是,这影响了敌对战争的作战方式,特别是所使用的军事方法。军事革命是战争和冲突史中不可分割的特征。变革的最重要驱动力之一是技术进步,如今技术正以前所未有的速度推动军事领域的这一转变。无人机战争能力就是一个典型的例子,它将传感器技术与精确打击效应器和通信相结合。人工智能 (AI)、机器人、网络、云技术、纳米技术和激光系统都是为此目的而采用和整合的技术进步。这些进步与小型化、相对低成本的制造和隐身技术相得益彰。尤其是军用无人机的发展,改变了民用和军用任务。虽然无人机在农业、监控、电影摄影和其他领域有各种民用应用,但本文将讨论军用无人机、无人驾驶飞行器 (UAV) 和不同大小的遥控飞机,这些飞机用于执行对人类来说太枯燥、肮脏或危险的活动。机上无人是军用无人机的主要卖点,因为这样做有很多好处:首先,它需要更少的飞行员冒着生命危险飞行
近来,需要高平均功率激光束的应用数量急剧增加,涉及大型项目,如空间清洁 [1]、航天器推进 [2]、粒子加速 [3],以及工业过程 [4] 或防御系统 [5]。激光光束组合是达到极高功率水平的最常用方法之一,特别是相干光束组合 (CBC) 技术 [6]。它们旨在对放大器网络传输的平铺激光束阵列的发射进行相位锁定,以产生高亮度的合成光束。由于实际激光系统(尤其是光纤激光系统)中阵列中光束之间的相位关系会随时间演变,因此这些技术必须通过伺服环路实时校正合成平面波的相位偏差。近年来,CBC 技术得到了广泛发展,探索了调整合成离散波前中各个相位的不同方法。它们可以分为两大类。在第一类中,测量阵列中光束的相位关系,然后进行校正 [7]。在第二种方法中,实际波前和期望波前之间的差异通过迭代过程得到补偿 [8]。在后一种情况下,优化算法驱动反馈回路,分析所有光束之间干涉的阵列相位状态的更多全局数据 [9,10]。这些技术通常更易于实施,所需电子设备更少,但需要更复杂的数值处理,其中一些技术在处理大量光束时速度会降低。最后一个问题与反馈回路中达到预期相位图所需的迭代次数有关,该迭代次数会随着要控制的相位数的增加而迅速增加。最近,人们研究了神经网络 (NN) 和机器学习,以期找到一种可能更简单、更有效的方法来实现相干光束组合。已发表的文献 [11] 中涉及的一种方案依赖于卷积神经网络 (VGG) 的直接相位恢复,然后一步完成相位校正,例如在自适应光学 NN 的开创性工作 [12]。 NN 用于将光束阵列干涉图样的强度(在透镜焦点处形成的远场或焦点外的图像、分束器后面的功率等)直接映射到阵列中的相位分布中。恢复初始相位图后,可以直接应用相位调制将相位设置为所需值。[11] 中报告的模拟表明,当阵列从 7 条光束增加到 19 条光束时,基于 CNN 的相位控制的精度会下降。这一限制在波前传感领域也得到了强调,因此 NN 通常仅用作初始化优化程序的初步步骤 [13]。另一种可能的方案是强化
高能密度科学:在极端温度和压力条件下研究和控制物质方面发挥国际领导作用。高性能计算、模拟和数据科学:在开发、集成和使用新的计算机架构、预测模拟功能、知识提取工具和分析技术方面发挥领导作用。核、化学和同位素科学与技术:推进核和粒子物理、放射化学、分析化学和同位素特征的基本理解、科学能力和技术,以支持 LLNL 多方面的国家安全使命。先进材料与制造:满足 NNSA 和国家对先进材料和制造工艺及系统的快速、经济高效的开发需求。激光和光学科学与技术:设计、建造和可靠地操作复杂的激光系统,大大推进最先进的技术,以满足具有战略意义的应用。生物科学与生物工程:在生物学、工程学和物理科学的交叉领域开展工作,以应对生物安全、化学安全、生物能源和人类健康方面的国家挑战。地球与大气科学:推进地球与大气科学的前沿发展,以开发推动劳伦斯利弗莫尔国家实验室能源和国家安全任务的创新能力。
摘要:原则上,地面高功率激光器能够通过远程诱导激光烧蚀动量使任何类型的空间碎片物体脱离低地球轨道 (LEO)。然而,效率和操作安全性的评估取决于许多因素,例如大气限制或辐射过程中碎片解体的风险。我们分析了各种目标几何形状和尺寸的激光动量,并且首次在大规模模拟中将热约束纳入激光辐照配置中。使用相干耦合的 100 kJ 激光系统,波长为 1030 nm,脉冲持续时间为 5 ns,在优化的指向仰角范围内,脉冲频率应小于 10 Hz,以防止碎片熔化。对于机械完好无损的有效载荷或火箭体,重复率应该更低。尺寸在 10 到 40 厘米之间的小碎片可以通过大约 100 到 400 次正面照射来脱离轨道,而超过 2 米的物体通常需要超过 1000 次照射才能脱离轨道。因此,基于激光的碎片清除不能被视为处理最高风险大型碎片的主要太空可持续性措施,但它可以使用全球分布的激光站点的小型网络来修复大量小型碎片。
在 OMEGA 激光系统上进行的综合磁化衬套惯性聚变 (MagLIF) 实验旨在研究激光预热对内爆性能的影响。在模拟和实验中,用激光预热燃料都会提高中子产量,最大产量发生在最佳预热激光能量下。将预热能量增加到超过最佳值会降低中子产量。在模拟中,中子产量下降的速度取决于是否纳入能斯特效应。在 OMEGA 上的 MagLIF 预热阶段,能斯特效应会将磁场从燃料区域中心移出,并削弱磁通压缩。如果不包括能斯特效应,则模拟的超过最佳预热激光能量的产量下降将更加平缓,而不是实验中看到的急剧下降。模拟能够模拟实验中看到的测量离子温度的趋势。混合模型表明,在模拟燃料区域中加入来自壁面的混合会进一步降低产量并降低最佳预热激光能量。混合模拟预测,增加初始轴向磁场仍可能提高集成内爆的产量性能。