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开题答辩题目：用于燃烧诊断的钛宝石多波长激光系统

开题答辩人：张仲磷  

开题答辩时间：2024年7月14日 14:00

开题答辩地点：友谊校区毅字楼6楼606会议室

开题内容简介：

燃烧是燃气轮机、内燃机和火箭发动机的主要工作方式。准确定量描述燃烧过程有助于提高燃烧室的工作寿命，增加燃烧的反应效率，实现燃烧过程的高效可控。燃烧诊断学是通过对火焰的理论计算和实验测量认识燃烧现象的重要学科，是了解燃烧中如吹熄、重燃烧、火焰抑制等变化的重要手段。平面激光诱导荧光成像(Planar Laser Induced Fluorescence, PLIF)作为燃烧诊断的重要探测方式，可以对火焰实现无干扰、高分辨观测。传统的PLIF光源主要由染料激光和光参量转换的方法实现。其中，染料激光技术易于实现窄线宽工作。然而，染料激光溶液的分子寿命较短，溶液流动导致脉冲能量稳定性低，难以给出准确的光束质量因子，限制了其作为诊断工具的准确性。另一种光参量转换的方法具有系统集成度高、重复性好和易于后期维护的优点。然而，光参量的方法涵盖多级频率转换，系统整体效率低，其宽光谱的特点普遍需采用窄线宽种子注入的方式解决，进一步增加了光路调节难度，推高了系统造价。相比之下，钛宝石晶体具有极宽的荧光光谱和优良的物理性质，通过非线性方法能够覆盖多个燃烧产物的激发谱线，具有极高多物质诊断潜力。然而，钛宝石较短的荧光寿命和高重频导致的废热沉积使钛宝石激光的应用面临挑战。本论文旨在利用宽光谱这一特点，结合高效热管理技术及非线性频率技术，推动基于钛宝石晶体的PLIF光源向更高重频、更高效率和多物种探测发展。

开题答辩人简介：

张仲磷，男，学号2022160950，光电与智能研究院，导师程光华教授，主要研究方向为先进激光技术。