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文档简介

1、光束有序化研究王飞摘要：激光加工之所以具有强大的能力，主要是因为它可以在很小的范围内聚焦，使得能量得以有效的发挥作用，而这个聚焦能力就是依赖激光光束的方向性极佳，自然环境中并不缺乏光与光能，只是它们的方向性过于分散，以至于很难被利用，本文提供一些无序化自然光的有序化方法，希望抛砖引玉，为新能源提供新的途径。关键词：离散光，有序化，能源。1利用全反射形成的非对称改变红外线辐射方向对于可透热辐射介质的界面，受介质折射率的影响，进入介质热辐射的角度范围要大于从介质中出去的热辐射角度范围，这就是一个不对称的界面，但是进出介质至少要经过两个面，因此穿越整个介质就必须通过两个“不对称的界面”，来去正好抵消

2、。如果消灭其中一个界面，就可以实现热辐射的单向传播。图2中，热辐射由不易透红外线介质2向易透红外线介质1发射，当该辐射透过易透红外线介质的另一界面时，由于折射原因，部分热辐射被全反射回来，只有部分热辐射可以通过。而外部自然热辐射光大部分都可以直接进入易透红外线介质1，最后到达不易透红外线介质2，如此不易透红外线介质2就会得到大于正常环境下所获得的辐射量，从而提高其自身温度。2利用空腔光锥与实体光锥结合的红外二极管光锥仅对有序的类平行光具有较好的聚能效果（图3），然而，自然界的热辐射是无序的，光锥并不适合这类光源的聚集。但是，红外辐射进入透明介质时，由于折射效应（图4），折射光方向变得图3 图4

3、较为有序（辐射角度范围变小），这种较为有序的红外辐射，为空腔光锥的聚能提供了理论依据。因此，我们采用在实体光锥外增加一个空腔反射光锥（图5），以遏制部分反向红外辐射。图5气相沉积的硒化锌（图6）具有较好的红外透明性以及非常大的折射率，进入内部的热辐射因为高折射率变得非常有序，通过反光空腔光锥可以很好的实现聚焦。图6由于样品非常小，即便产生聚焦，功率也非常低，并不容易实现显著的人温度变化，不过实验依然在进行中。由于在图6 的实体光锥尖端处还存在部分输出光又返回的现象，即便做成平口，也会出现全反射，导致部分光无法输出的问题，所以这个出口可以考虑直接用平口粘接红外不透明材料，直接全部吸收红外线，达到最高吸收率。3利用高折射率三菱镜改变光束方向的合束镜合束光纤通常是把多个单模光纤合束到多模光纤中，这样虽然看起来实现两合束，能量增加两，但单位面积上的能量密度并没有提高。如果我们采用多个多模光纤合束到一个多模光纤中，或全部采用单模光纤，光密度就可以提高，如此，我们可以把自然杂光进行有序化处理，并提高单位面积的光强度。当然，这种做法对于激光合束时会有出现部分能量的溢出。4总结由于温室效应日趋严重，人类迫切需要摆脱对于石油煤

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