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中国激光 2009年第11期杂志 文档列表

中国激光杂志综述

激光相干合成的研究进展2773-2779

摘要：基于相干合成的新型高能激光体系结构是高能激光技术发展的重要方向。报道利用主动相位控制和自组织相干实现多路光纤放大器以及光纤板条混合放大链路相干合成的最新实验结果。

激光加工机器人技术及工业应用2780-2798

摘要：激光加工机器人是国际上面向21世纪的先进制造技术。综述了激光机器人的原理、构成、种类和若干重大工业应用。重点研究讨论了激光加工机器人的某些关键单元技术--光纤传输的高功率激光技术、机器人本体技术、机器人编程技术、机器人智能化和网络化技术及反求工程重建修复区三维（3D）形貌技术。提出了激光加工机器人未来发展的一些重要方向--高功率激光远程加工和柔性制造技术、具有机器视觉和听觉功能的智能控制技术和远程监控功能的网络化管理技术。

鼻腔内低强度激光照射疗法的机理2799-2804

摘要：鼻腔内低强度激光照射疗法（ILILT）是鼻腔内低强度激光照射在内科疾病方面的临床应用。ILILT由血液、经络和植物神经3条通路介导,至少其中一条通路的功能远离其功能内稳态。血液通路得到ILILT改善血管疾病患者的血脂和血液流变学指标的临床研究的直接证实。ILILT的经络介导假定得到针灸和ILILT临床疗效的比较研究的支持。ILILT的康复作用是通过促进长寿因子（烟酰胺腺嘌呤二核苷酸辅酶依赖的去乙酰化酶）水平的提高介导的。

中国激光杂志实验技术与元件

基于体布拉格光栅选模的单纵模激光器2805-2807

摘要：采用体布拉格光栅（VBG）作为纵模选择元件,组合使用透射式和反射式体布拉格光栅构成窄带滤波器进行纵模的选择,在Nd：YLF激光器中得到了单纵模几率100%,单脉冲能量2 mJ,波长1053 nm的单纵模输出。实验结果表明,体布拉格光栅用作选模元件的同时,又用作输出耦合镜,简化了单纵模激光器的结构,提高了抗干扰能力,且具有大功率输出的潜力。

基于光子晶体光纤飞秒激光技术的高功率紫外激光源2812-2816

摘要：实验研究了一种基于大模场面积光子晶体光纤飞秒激光技术的紫外飞秒激光源。分析了群速失配下的倍频光和基频光的走离长度,并实验比较了不同长度的BBO晶体的倍频功率和效率。分别采用5 mm和0.18 mm的两块BBO晶体,在Ⅰ类相位匹配条件下,对光子晶体光纤放大器输出的脉宽为110 fs,重复频率50 MHz的1040 nm飞秒激光进行腔外二倍频（SHG）和四倍频（FHG）,获得了高功率紫外飞秒激光。在20 W的平均功率抽运下,获得了8.88 W的二倍频绿光输出,转换效率为44.4%。同时获得了656 mW的四倍频260 nm紫外激光,单脉冲能量13 nJ,最高功率时二次谐波（SH）到四次谐波（FH）的转换效率为7.39%。

平均功率近2 W的被动锁模皮秒掺镱光纤激光器2817-2821

摘要：报道了一个三级主振荡功率放大（MOPA）结构的瓦级皮秒光纤激光器。第一级利用半导体可饱和吸收镜（SESAM）和光纤光栅组成线性腔,构建了一个低功率的被动锁模掺Yb3＋光纤激光器,其最大平均输出功率为9.2 mW,作为整个激光器的种子源;第二级采用单模掺镱光纤放大器对种子光进行预放大,得到108 mW平均输出功率;第三级采用带树状耦合器的双包层掺镱光纤放大器进行功率放大,获得了1.9 W平均输出功率。得到的脉冲脉宽36 ps,中心波长1064 nm,重复频率29.6 MHz,峰值功率1.8 kW,相应的单脉冲能量为61 nJ。实验中观察到种子源输出光谱中有一个凹陷,这是由于光纤光栅反射率过高并且带宽较窄引起的。

掺镱大功率光子晶体光纤激光器热效应分析2822-2826

摘要：数值模拟分析了大功率光子晶体光纤（PCF）激光器的温度场和热应力场。通过引入等效热传导率对光子晶体光纤结构进行简化,建立了光子晶体光纤激光器的三维温度场模型。利用有限元方法数值模拟得到了自然对流换热时光子晶体光纤中的温度场及光纤端面的热应力场,并对强制对流换热时光子晶体光纤的冷却效果进行了数值模拟分析。结果表明,对于选取的PCF,通过采取强制对流换热措施可以承受1000 W的抽运功率而不会产生热效应损伤,如果需要通过提高抽运功率以获得更大功率的激光运转,则需要改变光纤的结构。

高功率光纤激光器端面反射系数快速优化算法2827-2831

摘要：在高功率光纤激光器优化中提出了一种输入端反射系数与输出端反射系数快速优化算法。基于斜率效率优化准则,通过掺镱光纤激光器实例分析,数值计算结果表明,采用端面反射系数快速优化选择算法,将计算时间至少缩短为传统算法的8%,较好地避免了阶梯误差的产生,提高了计算精度;在相同的参数条件下,正向抽运时,光纤激光器的端面反射系数优化选择取值区域最大,双向抽运时,光纤激光器的端面反射系数优化选择取值区域次之,而反向抽运时,光纤激光器的端面反射系数优化选择取值区域最小。

Tunable Yb-doped fiber laser with a Mach-Zenhder Interferometer2832-2835

部分掺杂光纤掺杂半径的选择2836-2841

摘要：掺杂半径的选择是部分掺杂光纤能够有效选模的关键。从模式的归一化模场分布出发,通过对模式场分布的比较,确定采用较小或较大的掺杂半径均不利于基模的选取。从饱和增益和功率分配两个角度详细分析了掺杂半径的变化对各模式的增益获取能力和功率提取能力的影响。纤芯掺杂半径的变化改变了模式场与增益粒子的相互作用机会,因而改变了各模式的增益获取能力及模式功率的输出大小。当掺杂分布与基模场分布达到最佳重叠并使得基模在强度上占据优势时,则基模获得的增益超过其他模式,输出功率达到最大。定量计算结果说明,阶跃光纤采用0.6左右的相对掺杂半径可以有利于提取基模。

非准直外腔He-Ne激光自混合干涉2842-2848

摘要：从三镜法布里-珀罗（F-P）腔出发,建立了非准直外腔三重回馈自混合干涉的理论模型,并进行了数值模拟和实验验证。分析了3种情况下影响自混合干涉光强调谐特性的因素：1）准直外腔二,三重回馈;2）非准直外腔二,三重回馈;3）外腔加入λ/4波片时的回馈。实验结果与理论分析相吻合。研究表明,该自混合干涉系统的分辨率达到λ/6;自混合干涉输出信号与腔反射镜的反射率、外腔的准直性以及腔内置入镜片有关;外腔中加入λ/4波片时的自混合干涉信号与非准直外腔自混合干涉信号类似;二,三重回馈自混合干涉信号携带了反射体位移方向信息,因而更易实现位移方向判断。

电离光电子的干涉效应与空间角分布2865-2868

摘要：基于光电子角分布成像光谱技术的基本原理,讨论了单光子共振三光子电离方法获得的光电子成像图,同时也分析了光电子角分布的物理含义。着重研究了多通道电离过程中光电子的干涉作用对成像光谱的影响;分析了光电子空间角分布以及光电成像光谱与原子能态信息的关系。

一种新型聚合物微透镜阵列的制造技术2869-2872

摘要：提出了一种利用软模压印制备微透镜阵列的技术。采用传统的光刻胶热熔方法制备微透镜阵列母板,利用复制模具的方法在聚二甲基硅氧烷（PDMS）上得到一个和母板表面图形相反的模具,最后通过压印的方法把PDMS模具上的图形转移到涂有紫外固化胶的玻璃基片上,待紫外胶完全固化后可得到和母板一致的微透镜阵列。经过测试微透镜阵列的焦点图像和表面形貌可发现最后制备的微透镜阵列表面形貌均匀、聚焦性能良好、光强均匀。

激光陀螺电路系统对其精度影响的实验分析2873-2877

摘要：在四频激光陀螺高精度数字一体化电路的基础上,通过控制激光陀螺两臂放电电流差值、两臂电流和值、两对模式的光强差值分别按照预定程序进行精确的改变,从而得到以上参量与陀螺零漂之间的关系系数。对陀螺进行长时间的测试,根据实际工作中各参量的精度计算得出电路系统对激光陀螺精度的影响。实验中为保证结论的一般性,选取两个精度相差较大的激光陀螺进行实验,结果表明,在现有方式下工作的高精度数字一体化电路系统对激光陀螺精度的影响在1%以内。

高位钾分子态之间的碰撞转移2878-2881

摘要：脉冲激光710 nm线双光子激发K2基态到高位1Λg态,研究了K2（1Λg）＋K碰撞转移过程。K密度由光学吸收法测量。记录不同K密度下1Λg态发射的时间分辨荧光强度,得到1Λg的有效寿命,从描绘出的有效寿命的倒数与K密度关系直线的斜率得出1Λg态总的碰撞猝灭截面为2.5±0.3×10-14 cm 2,从截距得到其辐射寿命为20±2 ns。测量了K2的3Λg→13Σ＋u在不同K密度下的时间分辨和时间积分荧光强度,得到了K2（1Λg）＋K→K2（3Λg） ＋K碰撞转移截面为1.1±0.3×10-14 cm2。

激光诱导击穿固体样品中金属元素光谱的实验研究2882-2887

摘要：激光诱导击穿样品产生的等离子体寿命通常在微秒量级,对其时间演化过程进行了解有利于优化信号采集。定标曲线是定量分析的基础,并且与测量灵敏度和准确度密切相关。采用聚焦的脉冲激光束击穿样品形成等离子体,其发射光谱由中阶梯光栅光谱仪分光,并由增强型电荷耦合器件（ICCD）进行光电探测采集。为了实现对金属元素的激光诱导击穿光谱（LIBS）测量,在石墨中分别加入Ca,Al,Na,K等元素制作成片状实验样品,利用实验装置进行了系统的激光击穿光谱探测研究。应用ICCD100 ns光学门宽的时间分辨率,通过实验得到了等离子体的时间演化特性曲线,分析了激光击穿固体样品后各待测元素的演化过程。根据含有不同浓度的同种元素样品的LIBS实验结果,归纳出各元素浓度与谱线强度的定标曲线,且大多数定标曲线的线性拟合相关度较高。同一元素不同波长的谱线,其定标曲线的斜率不同,对其差异进行了分析。

脉冲式赝热光源的实验研究2893-2898

摘要：高亮度的辐照热光源一定程度上限制了基于经典热光场的强度关联量子成像技术的实验研究和广泛应用。因为一般热光源相干时间极短,且每个相干元胞内光子数少（亮度低）,而采用激光照射旋转毛玻璃形成的动态散斑作为赝热光场可以解决上述问题。当采用的是纳秒脉冲激光时,得到的赝热光场除了能极大程度地模拟真实热光场的热涨落,光场涨落服从真实热光场所具有的高斯统计分布以外,另一个最重要的特性是光场涨落的测量不受光电探测系统有限通频带的限制,即使是慢响应探测电路,也能准确地记录光场抖动,即该光场符合交叉谱纯条件。

中国激光杂志光束传输

贝塞耳光束相干产生局域空心光束的实验研究2899-2901

摘要：利用轴棱锥产生的两束贝塞耳光相干实现局域空心光束。基于“相干贝塞耳光产生具有塔尔博特效应的局域空心光束”的理论,数值模拟了两束贝塞耳光干涉后光场沿传输距离变化的光强分布及一个周期内光强的演变和局域空心光束的形成过程。实验中通过两个不同底角的轴棱锥产生两束具有不同径向波矢的贝塞耳光进行相干形成局域空心光束,实验结果与理论分析及数值模拟相吻合。