激光损伤阈值自动测量装置及实验

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作者 陈超 杨斌 +5 位作者 于东钰 阴万宏 宫经珠 李辉 王楠茜 杨科 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第4期852-858,共7页

设计并搭建了一套1064 nm、532 nm的双波长光学元件激光损伤阈值自动测量装置,用于光学元件膜层激光损伤阈值的自动化检测。装置主要由脉冲激光光源、光束参数诊断组件、损伤在线诊断组件、待测件扫描运动平台和控制系统组成。整个测量... 设计并搭建了一套1064 nm、532 nm的双波长光学元件激光损伤阈值自动测量装置,用于光学元件膜层激光损伤阈值的自动化检测。装置主要由脉冲激光光源、光束参数诊断组件、损伤在线诊断组件、待测件扫描运动平台和控制系统组成。整个测量装置和测量过程由基于Labview编制的计算机综合测量软件自动控制,可实现损伤阈值在0.1 J/cm^(2)~100 J/cm^(2)能量密度范围内的自动测量,并利用该装置对1064 nm增透膜和铝反射膜样品进行了测量,得到损伤阈值分别为27.09 J/cm^(2)和3.21 J/cm^(2),相对不确定度分别为3.91%和5.61%。 展开更多

关键词 自动测量 激光损伤阈值 1-on-1 能量密度 相对测量不确定度

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测量大口径光学元件反射率用精密扫描系统误差分析

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作者 张彪 张金玉 +5 位作者 吉晓 段园园 吴磊 黎高平 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期380-385,共6页

为测量高能激光传输系统中大口径高反射率光学元件的反射率,设计了一种大口径光学元件二维扫描的精密测量系统。介绍了该系统的结构及其工作原理,分析了影响系统测量精度的因素,从理论上分析了扫描系统的系统误差对测量精度的影响,结果... 为测量高能激光传输系统中大口径高反射率光学元件的反射率,设计了一种大口径光学元件二维扫描的精密测量系统。介绍了该系统的结构及其工作原理,分析了影响系统测量精度的因素,从理论上分析了扫描系统的系统误差对测量精度的影响,结果表明在垂直于光束传播方向上,水平偏差在0.29 mm时,测量误差在10^(-6)量级;腔长的变化量较小时,可通过对衰荡腔腔镜的调节,实现对旋转轴偏差的补偿及对系统的精细调节。通过拟合处理光强与时间的数据得到对应的一次指数函数拟合曲线,并通过计算得到衰荡时间和反射率,经过对比分析可知,该误差分析方法能比较有效地测量腔镜的反射率,并能减小实验数据本身带来的误差。 展开更多

关键词 光学测量 超高反射率 光腔衰荡 测量精度 大口径

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一种大功率宽波段激光束散角的校准测试方法

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作者 段园园 吉晓 +5 位作者 阴万宏 于东钰 张金玉 张彪 宋一兵 黎高平 《应用光学》 CAS 北大核心 2023年第2期450-455,共6页

在大功率激光系统的评价与分析中,激光器的光束品质是系统光束品质的决定性因素,也是激光器验收、鉴定的重要指标,其中束散角是判别激光光束质量的重要参数。本系统测试激光波长的范围比较宽,一般在0.532μm~10.6μm之间,没有合适的探... 在大功率激光系统的评价与分析中,激光器的光束品质是系统光束品质的决定性因素,也是激光器验收、鉴定的重要指标,其中束散角是判别激光光束质量的重要参数。本系统测试激光波长的范围比较宽,一般在0.532μm~10.6μm之间,没有合适的探测器能够覆盖整个波段,所以采用了一种新的方法来解决宽波段束散角的测量问题。选用CCD成像和扫描狭缝相结合的方法来实现宽波段激光光束束散角的测量,可见光和近红外波段(0.532μm~1.2μm)激光光束采用CCD法测量激光束散角,中红外波段(1.2μm~10.6μm)激光光束采用扫描狭缝法测量激光束散角。两种方法的结合可以较为精确地测量出不同波段的激光束散角。 展开更多

关键词 大功率激光 光束品质 激光束散角 扫描狭缝 CCD成像

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带通红外比色滤波测温技术研究 被引量：2

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作者 阴万宏 李旭东 +2 位作者 黎高平 李四维 李杰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1097-1100,共4页

提出可精确测量中低温物体温度的带通比色滤波测温理论,利用该理论,搭建了相应的实验装置。对装置所用的器件进行精确标定,并利用数值函数对测试得到的离散点数据拟合后,用面源黑体在50℃～400℃范围对该实验装置进行了测温实验验证,实... 提出可精确测量中低温物体温度的带通比色滤波测温理论,利用该理论,搭建了相应的实验装置。对装置所用的器件进行精确标定,并利用数值函数对测试得到的离散点数据拟合后,用面源黑体在50℃～400℃范围对该实验装置进行了测温实验验证,实验结果表明,该实验装置在不需知道目标发射率的情况下,能精确测量物体的真实温度,因此,验证了提出理论的正确性与所建立测温系统的可行性,对中低温物体真实温度的测量研究具有重要意义。 展开更多

关键词 带通 红外比色滤波 数值函数拟合 面源黑体

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飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形测试技术 被引量：15

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作者 吴磊 阴万宏 +5 位作者 俞兵 董再天 薛媛元 陈娟 于东钰 吴沛 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期291-299,共9页

飞秒激光在激光核聚变、卫星精密测距、激光微加工等领域具有重要的应用前景,同时也是产生太赫兹波的主要泵浦源。介绍了国内外飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形的测试方法,比较了自相关法、频率分辨光学快门法、光谱相位相干直接电场重构法... 飞秒激光在激光核聚变、卫星精密测距、激光微加工等领域具有重要的应用前景,同时也是产生太赫兹波的主要泵浦源。介绍了国内外飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形的测试方法,比较了自相关法、频率分辨光学快门法、光谱相位相干直接电场重构法的优缺点。自相关法具有脉宽测量范围广、结构简单等特点,但不具备脉冲波形测试能力。光谱相位相干直接电场重构法对待测激光光束质量要求较高,不适合大量程范围激光脉宽快速测量。为满足10fs～5ps大量程范围超短激光脉冲宽度和脉冲波形的测试需求,采用自相关法及二次谐波频率分辨光学开关法研制飞秒激光脉冲宽度和脉冲波形测试仪,时间分辨率优于2fs。 展开更多

关键词 飞秒激光 脉冲宽度 脉冲波形 测试

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高能高功率激光参数测量技术研究 被引量：10

6

作者 黎高平 陈超 +4 位作者 李栋 吴磊 张彪 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期645-650,共6页

简述了高能高功率激光技术的发展现状及其计量测试需求,介绍了近年来开展的高能高功率激光参数计量测试研究取得的进展,给出激光功率能量、时域参数和空域参数等测量原理和方法。指出了高能高功率激光参数测量面临的主要问题及需要突破... 简述了高能高功率激光技术的发展现状及其计量测试需求,介绍了近年来开展的高能高功率激光参数计量测试研究取得的进展,给出激光功率能量、时域参数和空域参数等测量原理和方法。指出了高能高功率激光参数测量面临的主要问题及需要突破的关键技术,包括大动态范围功率能量"无畸变"衰减技术、激光功率能量现场测量技术和功率能量计溯源及后向散射补偿方法等。 展开更多

关键词 功率能量 时域参数 空域参数 测量

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空间激光通信系统动态跟瞄参数测试方法研究 被引量：9

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作者 吴磊 郝淑杰 +4 位作者 解宣梅 黎高平 俞兵 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期762-766,共5页

跟瞄精度是空间激光通信系统捕获、跟踪和瞄准(acquisition,tracking and pointing,ATP)分系统的重要指标参数之一,其准确测量是评估空间激光通信系统远距离通信性能的关键。介绍了空间激光通信系统ATP分系统跟瞄精度的测试方法,设计了... 跟瞄精度是空间激光通信系统捕获、跟踪和瞄准(acquisition,tracking and pointing,ATP)分系统的重要指标参数之一,其准确测量是评估空间激光通信系统远距离通信性能的关键。介绍了空间激光通信系统ATP分系统跟瞄精度的测试方法,设计了一种基于平行光管法的空间激光通信系统动态瞄参数测量装置,分析和讨论了影响动态跟瞄精度测量不确定度的因素。试验表明,该测量装置在100Hz振动频率条件下,ATP分系统稳定精度测量不确定度达到1.9μrad(k=2),可用于空间激光通信系统ATP分系统跟瞄参数检测以及远距离激光通信性能评估。 展开更多

关键词 空间激光通信 跟踪瞄准 稳定精度 测试方法

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高能激光远场辐照度分布测量技术及其进展 被引量：6

8

作者 陈超 黎高平 +3 位作者 张彪 吴磊 于东钰 阴万宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期675-680,共6页

测量高能激光远场辐照度分布是评估激光武器系统性能指标的一个有效方法。对国内外现有的几种高能激光远场辐照度分布测量方法进行了比较和归纳,对各种技术的优点和缺点作了深入的分析,并对靶面抗损伤技术、取样衰减技术和功率密度定标... 测量高能激光远场辐照度分布是评估激光武器系统性能指标的一个有效方法。对国内外现有的几种高能激光远场辐照度分布测量方法进行了比较和归纳,对各种技术的优点和缺点作了深入的分析,并对靶面抗损伤技术、取样衰减技术和功率密度定标技术3项关键技术研究进展进行了介绍,在该基础上阐述了高能激光能量远场辐照度分布直接测量技术的发展趋势。 展开更多

关键词 高能激光 辐照度分布 抗损伤 取样衰减 发展趋势

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绝对吸收式激光能量计高准确度校准技术研究 被引量：6

9

作者 黎高平 杨鸿儒 +4 位作者 杨斌 岳文龙 阴万宏 于东钰 谢毅 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期438-440,458,共4页

采用量热法的高能激光能量计用于测量能量大于50kJ的连续波高能激光能量,通常用已知功率的连续激光开展激光能量计的光电校准需要激光照射时间超过20min,而由于热损失等原因,进行长时间激光能量校准时,校准不确定度高达12%。以量热式平... 采用量热法的高能激光能量计用于测量能量大于50kJ的连续波高能激光能量,通常用已知功率的连续激光开展激光能量计的光电校准需要激光照射时间超过20min,而由于热损失等原因,进行长时间激光能量校准时,校准不确定度高达12%。以量热式平面吸收高能激光能量计为模型,从理论上分析了热辐射、热对流对连续波高能激光能量测量结果的影响,得到了较准确的平面吸收腔激光能量计冷却数学模型,实现了能量计热损失补偿,并通过建立相应的实验装置验证了该模型,用其对装置的测量结果加以修正,可使光电校准的测量不确定度减小到1%以下。 展开更多

关键词 连续波高能激光 量热式激光能量计 热损失 平面吸收腔

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高精度激光微能量校准技术研究 被引量：6

10

作者 黎高平 刘国荣 +2 位作者 李四维 阴万宏 于东钰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期148-151,共4页

利用斩波器将连续激光斩波成为脉冲宽度μs量级重频脉冲激光,利用选单器将重频脉冲激光转变成单脉冲激光,从而实现变连续激光为单脉冲激光。由陷阱探测器测量连续激光的输出功率,高速APD、高增益PIN探测器作为波形探测器测量脉冲激光波... 利用斩波器将连续激光斩波成为脉冲宽度μs量级重频脉冲激光,利用选单器将重频脉冲激光转变成单脉冲激光,从而实现变连续激光为单脉冲激光。由陷阱探测器测量连续激光的输出功率,高速APD、高增益PIN探测器作为波形探测器测量脉冲激光波形,并通过示波器对脉冲宽度进行测量。依据测量得到的功率和波形就可得到脉冲激光能量,从而实现了0.2pJ激光微能量的测量和校准,通过不确定度分析,该装置的pJ激光能量测量不确定度达到了0.42%。 展开更多

关键词 微能量 连续激光 脉冲激光 校准 脉宽

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光学元件残余偏振测量方法与装置 被引量：4

11

作者 王雷 许荣国 +3 位作者 阴万宏 姜昌录 康登魁 王生云 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1080-1085,共6页

光学镜头的残余偏振是影响偏振遥感探测、偏振军事目标识别和精密光学测量仪器测量准确度的一个关键参数。针对大口径可见光波段光学镜头偏振度准确测量的问题,研制了一台光学镜头残余偏振度测量装置。该装置利用表面镀金属膜的大口径... 光学镜头的残余偏振是影响偏振遥感探测、偏振军事目标识别和精密光学测量仪器测量准确度的一个关键参数。针对大口径可见光波段光学镜头偏振度准确测量的问题,研制了一台光学镜头残余偏振度测量装置。该装置利用表面镀金属膜的大口径离轴抛物面反射镜作为准直光源,通过控制入射光的入射角、降低入射光源的残余偏振度等技术,在水平、垂直、45°、135°的方向获得了一致性很高的斯托克斯参量。为了验证该装置的性能,对可见光波段口径小于160 mm的光学镜头残余偏振进行了实际测量,测量结果表明,该测量装置的残余偏振度低于0.2%,可满足高精度光学镜头残余偏振的测量需要。 展开更多

关键词 残余偏振度 光学镜头 测试方法 斯托克斯参数

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红外光学材料透过率温度特性测量方法 被引量：3

12

作者 许荣国 王雷 +1 位作者 阴万宏 杨照金 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第6期1000-1004,共5页

提出了一种变温条件下红外光学材料透过率测量评价方法。研究内容包括使用准直反射镜将红外光源变为平行光,通过斩波器变为脉冲光,再经滤光片选择波长;使用平面反射镜组与精密温控炉来获得变温条件下的双光路:测试光路与参考光路。使用... 提出了一种变温条件下红外光学材料透过率测量评价方法。研究内容包括使用准直反射镜将红外光源变为平行光,通过斩波器变为脉冲光,再经滤光片选择波长;使用平面反射镜组与精密温控炉来获得变温条件下的双光路:测试光路与参考光路。使用前置放大电路和锁相放大器对红外微弱信号进行检测,根据两个光路的测量电压计算样品的透过率及透过率温度系数。计算机实现自动控制、采集与相关运算。该方法解决了变温条件下红外光学材料透过率测量中的实际应用问题,使光学材料参数检测从常规检测扩展到高温等极端条件,更接近于材料的实际使用条件,蓝宝石材料在波长5 195nm处,透过率高于10%,温度从室温到700℃的范围内,重复性优于0.2%。 展开更多

关键词 斩波法 双光路 透过率 温度系数

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微弱激光功率能量校准技术发展与现状 被引量：2

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作者 黎高平 阴万宏 +4 位作者 于东钰 李四维 吴磊 桑鹏 李涛 《宇航计测技术》 CSCD 2016年第5期32-38,共7页

功率和能量是微弱激光的两个基本参数,激光功率和能量测量一直是微弱激光参数计量中最基础的研究工作。文章总结了美国标准技术研究院(NIST)、英国国家物理实验室(NPL)以及中国国家计量院(NIM)在微弱激光功率能量计量方面的技术现状,重... 功率和能量是微弱激光的两个基本参数,激光功率和能量测量一直是微弱激光参数计量中最基础的研究工作。文章总结了美国标准技术研究院(NIST)、英国国家物理实验室(NPL)以及中国国家计量院(NIM)在微弱激光功率能量计量方面的技术现状,重点介绍了国防科技工业光学计量一级站在微弱激光功率能量计量方面已具备的条件,详细说明了所采用的测量原理以及所达到的测量范围和测量不确定度等技术指标。提出了微弱激光功率和能量计量的发展趋势和发展方向。 展开更多

关键词 激光微能量 功率 能量 计量校准

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滤光辐射计测量黑体的温度 被引量：1

14

作者 于东钰 张魁甲 +5 位作者 吴遥 朱银生 吴沛 阴万宏 李四维 岳文龙 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期862-866,共5页

介绍了黑体温度测量的溯源途径及方法,分析了探测器绝对光谱响应、透镜透过率及面积效应等对黑体温度测量的影响,试验测量结果表明黑体温度可以通过标准探测器进行量值传递并溯源。与传统溯源方法相比,利用标准探测器进行量值传递测量... 介绍了黑体温度测量的溯源途径及方法,分析了探测器绝对光谱响应、透镜透过率及面积效应等对黑体温度测量的影响,试验测量结果表明黑体温度可以通过标准探测器进行量值传递并溯源。与传统溯源方法相比,利用标准探测器进行量值传递测量精度可提升一个数量级,达到0.8%的水平。 展开更多

关键词 辐射温度 面积效应 绝对光谱响应 透镜透过率

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KDP/DKDP倍频晶体主截面定位方法

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作者 高波 阴万宏 +3 位作者 李强 姜昌录 杨斌 柴立群 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期295-301,共7页

KDP/DKDP倍频晶体是惯性约束聚变系统中的关键元件,其主截面方向与晶体相位匹配角、晶体吸收系数紧密相关。为了实现KDP/DKDP倍频晶体主截面方向的高精度定位,本文提出一种光强测量间接定位方法。通过激光器结合稳功率仪及半波片输出稳... KDP/DKDP倍频晶体是惯性约束聚变系统中的关键元件,其主截面方向与晶体相位匹配角、晶体吸收系数紧密相关。为了实现KDP/DKDP倍频晶体主截面方向的高精度定位,本文提出一种光强测量间接定位方法。通过激光器结合稳功率仪及半波片输出稳定线偏振光,同时旋转相互正交的起偏器与检偏器可获得晶体的最佳消光位置即为主截面方向。推导了该测量系统光强的琼斯矩阵模型,给出了光强与起偏器、检偏器角度间的关系表达式。采用最小二乘方法拟合经过起偏器、倍频晶体及检偏器的光强变化曲线,从而可精确定位倍频晶体主截面的方向。通过计算机仿真模拟和实验验证了该方法的正确性和可行性。实验表明,该方法定位的重复测量精度优于0.02°,满足惯性约束聚变系统中KDP/DKDP倍频晶体主截面的定位控制精度要求。 展开更多

关键词 倍频晶体 主截面 琼斯矩阵 最小二乘拟合

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一种基于旋转1/4波片法的激光偏振度测量仪 被引量：5

16

作者 古兆兵 郝淑杰 +2 位作者 王雷 许荣国 阴万宏 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期936-941,共6页

为了满足光的偏振特性测量要求,设计了一套激光偏振度测量仪。该装置利用旋转1/4波片对光波进行调制,通过对调制信号进行傅里叶分析获得光源的偏振度。利用测量光功率的方式对激光偏振度测量仪的偏振度进行校准,实验结果表明,所研制的... 为了满足光的偏振特性测量要求,设计了一套激光偏振度测量仪。该装置利用旋转1/4波片对光波进行调制,通过对调制信号进行傅里叶分析获得光源的偏振度。利用测量光功率的方式对激光偏振度测量仪的偏振度进行校准,实验结果表明,所研制的激光偏振度测量仪测量精度优于0.5%,满足高精度激光偏振度测量需求。 展开更多

关键词 激光 偏振度测量仪 1/4波片法 嵌入式

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正交狭缝扫描式激光光束质量测量方法研究 被引量：2

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作者 赵俊成 阴万宏 +2 位作者 刘建平 杨朋利 董再天 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期704-710,共7页

传统激光光束质量测量方法在CCD相机靶面前激光光路上加装可调衰减模块,对激光光束进行衰减。但该方法受限于CCD相机像元尺寸限制,难以进行高精度测量。为此该文提出了一种滚轮狭缝式激光光束质量评价方法,在测量时采用狭缝滚轮上的扫... 传统激光光束质量测量方法在CCD相机靶面前激光光路上加装可调衰减模块,对激光光束进行衰减。但该方法受限于CCD相机像元尺寸限制,难以进行高精度测量。为此该文提出了一种滚轮狭缝式激光光束质量评价方法,在测量时采用狭缝滚轮上的扫描狭缝直接扫描被测激光光束,使用InGaAs探测器配合聚焦透镜进行测量。经过与电机同轴的高精度增量式编码器确保采集位置与采集数据同步,扫描频率根据被测激光脉冲频率和光斑的直径范围可进行调整,该方法对光斑空间采样分辨率优于1μm。实验结果表明,采用该方法测得的激光M^2因子数值与被测激光器提供数值一致,测量不确定度小于10%。 展开更多

关键词 激光光束质量 狭缝 转动滚轮 扫描频率

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高能激光光束质量β因子测量方法

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作者 阴万宏 董再天 +10 位作者 张云龙 王文涛 刘磊 陈豪远 段园园 吴磊 黎高平 于东钰 吴沛 俞兵 孙鹏程 《应用光学》 CAS 2024年第3期537-542,共6页

高能激光光束质量β因子测量装置主要用于强激光系统状态调试和综合性能参数诊断,用于评价激光系统出光性能以及远场光斑可聚焦的能力。针对接近衍射极限光束质量β因子测量过程中被测光斑在面阵相机上所占的像素点太少等缺陷,研究了采... 高能激光光束质量β因子测量装置主要用于强激光系统状态调试和综合性能参数诊断,用于评价激光系统出光性能以及远场光斑可聚焦的能力。针对接近衍射极限光束质量β因子测量过程中被测光斑在面阵相机上所占的像素点太少等缺陷,研究了采用聚焦显微放大与高精度扫描狭缝相结合的光束质量β因子测量方法,并对相关方案进行了分析计算。此外还设计了采用固定像差元件及平行光管光源组合的激光光束质量β因子测量结果验证方案,对研制的高能激光光束质量β因子测量装置进行了不确定度分析,测量不确定度优于10%。 展开更多

关键词 高能激光 β因子 测量方法 显微放大 扫描狭缝

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