铜仁学院胡强林获国家专利权
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龙图腾网获悉铜仁学院申请的专利一种强激光脉冲偏振状态调控系统及方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN120933756B 。
龙图腾网通过国家知识产权局官网在2026-03-06发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202511084435.3,技术领域涉及:H01S3/10;该发明授权一种强激光脉冲偏振状态调控系统及方法是由胡强林;钟福刚设计研发完成,并于2025-08-04向国家知识产权局提交的专利申请。
本一种强激光脉冲偏振状态调控系统及方法在说明书摘要公布了:本发明属于激光脉冲偏振调控技术领域,公开了一种强激光脉冲偏振状态调控系统及方法,该系统包括激光器、偏振控制器、加工装置和总控;其中,激光器用于产生并输出激光脉冲;偏振控制器用于接收激光器发射的激光脉冲,并快速调节激光脉冲的偏振方向;加工装置用于将偏振控制器调节好的激光脉冲作用于加工材料上;总控电性连接激光器、偏振控制器和加工装置,实现激光器、偏振控制器和加工装的同步控制。本发明采用上述一种强激光脉冲偏振状态调控系统及方法,通过等离子体介质的创新应用,实现了超强激光偏振调控的技术突破,兼具高耐受性、高精度和适应性,填补了该领域的技术空白。
本发明授权一种强激光脉冲偏振状态调控系统及方法在权利要求书中公布了:1.一种强激光脉冲偏振状态调控系统,其特征在于,包括激光器、偏振控制器、加工装置和总控; 其中,激光器用于产生并输出激光脉冲;偏振控制器用于接收激光器发射的激光脉冲,并调节激光脉冲的偏振方向;加工装置用于将偏振控制器调节好的激光脉冲作用于加工材料上;总控电性连接激光器、偏振控制器和加工装置,实现激光器、偏振控制器和加工装的同步控制; 为了实现偏振控制器对超强激光脉冲的偏振调节,引入了磁化等离子体,具体过程如下: 1将线偏振激光分解为左旋圆偏振激光和右旋圆偏振激光; 2左旋圆偏振激光和右旋圆偏振激光在磁化等离子体中具有不同的介电系数,如下所示: 1; 2; 其中,为右旋圆偏振激光的介电系数;为左旋圆偏振激光的介电系数;为激光频率;为等离子体频率;为电子电量;为电子质量;为等离子体密度;为电子回旋频率;为背景磁场强度;为光速; 基于上述一种强激光脉冲偏振状态调控系统,用于实现一种强激光脉冲偏振状态调控方法,具体包括: 1线极化激光偏振面旋转控制,即法拉第正向旋转,如下所示: 当,时,,右旋波相速度大于左旋波相速度,此时偏振方向产生正向旋转; 其中,为电子回旋共振临界磁场;为等离子体临界密度;计算旋转角度,如下所示: 3; 通过控制等离子体密度和背景磁场强度来调控偏振面旋转角度; 设置PIC粒子模拟参数为:,,,;其中,为激光峰值强度;为激光波长,,;入射波为y方向线偏振脉冲激光;二维模拟范围为;等离子体分布范围为; 激光脉冲,如下所示: 4; 其中,为瞬时激光强度;为激光束腰半径;为横向空间坐标;为时间变量;为激光脉宽;设,,激光从端垂直入射; 激光脉冲从等离子体出射后,由公式3得出偏振面旋转角度;其中,和分别表示激光脉冲电场在z方向和y方向的分量; 2线偏振激光转为左旋圆偏振激光,如下所示: 由公式1知出,当时,分母约等于0,即右旋波发生共振吸收,因此透射波只剩下左旋圆偏振波; 3线极化激光偏振面旋转控制,即法拉第反向旋转,如下所示: 当,时,,左旋波相速度大于右旋波相速度,因此偏振方向产生反向旋转; 设置PIC粒子模拟参数:,其余参数与上同; 激光脉冲从等离子体出射后,偏振面反向旋转,由公式3得出旋转角度; 4线极化激光脉冲分解为左旋和右旋激光脉冲,即左旋波反射,右旋波透射,如下所示: 当,时,,不能在等离子体中传播,从而在等离子体表面被反射,透射波只有右旋波; 5电磁波屏蔽,如下所示: 当,时,左旋波和右旋波均不能在等离子体中传播,并在等离子体表面被反射; 6线极化激光脉冲分解为左旋和右旋激光脉冲,即右旋波反射,左旋波透射,如下所示: 当,时,,右旋波被反射;,透射波为左旋波。
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