工作在1341nm的LD纵向抽运腔倒空锁模Nd∶YAP激光器
摘要：报道了工作在1341 nm的激光二极管（LD）纵向抽运主被动锁模Nd∶YAP激光器。该激光器采用Nd∶YAP晶体作为增益介质,可饱和吸收体V^3＋∶YAG作为被动锁模器件,声光调制器作为主动锁模器件。在抽运能量50 mJ,抽运频率10 Hz的情况下获得了0.82 mJ的脉冲串输出。该脉冲串的半峰全宽为570 ns,每个脉冲间的间隔为7.7 ns,共包含约75个脉冲,单脉冲的平均能量为11μJ。采用电光晶体RbTiOPO4（RTP）作腔倒空,获得了能量为160μJ,脉宽为680 ps的单脉冲输出。采用InGaAs红外探测器测得光斑大小约为1.2 mm,激光传播因子M2约为1.5。大芯径光纤传输兆瓦级Nd∶YAG激光脉冲实验
摘要：实验研究了芯径为600μm的全石英光纤传输脉宽为5 ns,波长为1064 nm的高峰值功率脉冲激光的传输特性。采用N-ON-1测试方法,获得光纤损伤阈值和光纤传能特性曲线。光纤50%概率损伤阈值为24 mJ,平均输出激光能量达到14 mJ,峰值功率接近3 MW。可将光纤传能特性曲线分为3个过程：未损伤段（平稳传输段）、光纤端面等离子体击穿段（非平稳传输段）和光纤体损伤段（传输截止段）。分析了光纤损伤形貌和损伤机理。研究表明,同时提高光纤端面等离子体击穿阈值和光纤初始输入段损伤阈值是提高光纤传能容量的关键。硝酸钡晶体紫外波段受激拉曼散射特性研究
摘要：通过受激拉曼效应获得紫外光,建立了氙灯抽运的电光调Q固体拉曼激光器实验系统,研究了硝酸钡晶体在紫外波段的受激拉曼效应。采用单脉冲能量1 J,脉宽9 ns的1064 nm的基频光通过KTP晶体倍频,再经过BBO晶体混频产生单脉冲能量140.76 mJ,脉宽8 ns的355 nm紫光,用其做抽运源激发硝酸钡晶体产生受激拉曼效应,有效地实现了纳秒级的紫外波段拉曼光输出,经光谱仪测试波长为368.15 nm的正一阶斯托克斯光,脉宽7.1 ns,极间频移为1006 cm^-1,增益系数为78.51 cm/GW。飞秒激光诱导Ni等离子体发射光谱的实验研究
摘要：在大气环境下利用脉宽为30 fs,波长为800 nm的飞秒激光,测定了激光诱导Ni等离子体的时间分辨发射光谱。由测定的谱线相对强度得到了等离子体的电子温度以及电子温度的时间演化特性。同时,还测定了等离子体中Ni原子发射光谱线斯塔克展宽和斯塔克线移的时间演化特性。结果表明,当延时在110-610 ns范围内变化时,等离子体的电子温度变化范围为7500-4500 K,这与纳秒激光诱导等离子体的动力学特性有很大的不同。随机双曲余弦-高斯电磁光束互偏振度通过透镜的传输
摘要：从随机电磁光束的相干和偏振性的统一理论出发,利用交叉谱密度矩阵传输公式,推导出随机双曲余弦-高斯（ChG）电磁光束通过透镜后2×2交叉谱密度矩阵的传输解析公式,并用以表示任意两点的互偏振度,即纵向互偏振度（LDCP）和横向互偏振度（TDCP）。研究表明,随机ChG电磁光束的互偏振度与透镜焦距及随机ChG电磁光束的参数,例如随机ChG电磁光束系数比、离心参数和自相关长度等有关。随机高斯-谢尔模型（GSM）电磁光束通过透镜的互偏振度可作为随机ChG电磁光束离心参数为0的特例得出。对主要结果用数值计算作了说明,并给出相应的物理解释。一种新型长周期光纤光栅扭曲特性的研究
摘要：发现高频聚焦CO2激光脉冲三束对称写入法制备的长周期光纤光栅（LPFG）具有新奇的扭曲特性：首先,当被扭曲光纤和长周期光纤光栅长度接近时,扭曲特性有明显的方向相关性,顺时针扭曲时,谐振波长和峰值损耗随扭曲率的增大而减小;逆时针扭曲时,谐振波长和峰值损耗随扭曲率的增大而增大,并与之成良好的线性关系,其平均灵敏度分别为0.133 nm/（rad·m^-1）和0.061 dBm/（rad·m^-1）;其次,当被扭曲光纤远长于长周期光纤光栅时,扭曲特性随扭曲率变化周期性起伏,而且起伏次数（10次）超过光纤被扭曲周数（6周）,但整体特性基本保持不变。利用扭转光栅导致椭圆双折射理论对扭曲特性进行了解释,并发现光栅内部固有线性双折射对扭曲特性有着重要的作用。基于白光干涉的新型微纳光纤传感器
摘要：提出一种基于白光干涉原理的新型微纳光纤传感器,并利用该传感器测量不同浓度的葡萄糖溶液引起的折射率的微小变化,通过数值求解麦克斯韦方程获得微纳光纤信号光的相位变化与外界溶液的折射率变化关系。实验测量结果证明利用该传感器获得的测量值与理论值基本一致。所设计的传感器具有灵敏度高、结构紧凑、易于和其他光电器件集成等优点。大气温度对基于瑞利散射双边缘技术激光测风雷达的影响
摘要：根据瑞利散射双边缘技术测风原理,模拟仿真了不同大气温度下直接探测多普勒激光测风雷达的响应函数曲线,分析了大气温度对风速测量的影响。仿真结果表明,对不同的大气温度,系统有不同的响应曲线,同时风速越大,大气温度对风速测量的影响也越大。因此在系统设计中,需要根据最大风速和风速精度要求,确定所需大气温度分布精度,在风速反演中进行温度校正。通过数值仿真的方法,获得了在不同风速和大气温度下温度误差导致的风速误差估算公式。小型管道内壁三维成像测量系统
摘要：介绍了一种适用于管道内壁缺陷检测的三维重建系统。利用条纹投影的傅里叶变换轮廓术,采用两个普通显微物镜及振幅光栅构建了一套测量管道内壁三维形貌的装置,并对该装置进行了实验测试。利用显微物镜能得到小型物体放大清晰的像,从而实现了测量小型物体的三维形貌。此装置在驱动机构的带动下沿着管道轴线行进时,可以对管道内壁状况进行实时非接触检测,从计算机中重构出内壁的三维形貌具有较高的精度。实验结果证实了此方法的有效性和实用性。这种方法能缩小整个投影装置的体积,易于实现装置集成化,并能很好地应用于管道内壁的三维形貌的测量,具有明显的实用前景。用于光刻投影物镜检测的高精度菲佐干涉仪误差分析
摘要：光刻投影物镜元件面形精度为纳米量级,因此要求检测精度为纳米到亚纳米量级。为了完成光刻投影物镜的光学元件面形检测任务,提出了利用菲佐型干涉仪进行检测的方法。通过理论分析和计算模拟,分别对相移误差、参考面误差、探测器非线性误差等系统误差以及光源稳定性、环境控制等影响干涉仪测量精度的主要因素进行分析,给出了测量误差大小与干涉仪结构参数之间的关系。计算结果表明,限制菲佐干涉仪检测精度的主要因素是参考面的精度和环境的影响。针对以上结果给出了提高干涉仪测量精度与减小测量误差的方法,对高精度菲佐干涉仪的研制具有一定的参考价值。磷酸盐激光玻璃的表面酸碱处理增强
摘要：以提高磷酸盐激光钕玻璃耐热冲击性能为目的,研究了一种用碱和酸缓冲液相结合处理磷酸盐激光钕玻璃表面的方法。通过对比该方法与303砂细磨、混合强酸处理和化学机械抛光3种方法处理后的表面形貌和机械性能,发现该表面处理方法可以减少玻璃表面的显微缺陷,从而显著提高表面显微硬度、抗折强度。实验结果表明采用该表面处理方法可提高磷酸盐激光钕玻璃在重复频率氙灯抽运下的热破坏阈值和激光效率。一维矩形掺杂光子晶体的滤波特性
摘要：利用电磁波在一维矩形掺杂光子晶体中横向受限的条件,推导出电磁波在一维矩形掺杂光子晶体中各个模式满足的关系式。研究了TE波和TM波各模式的缺陷模随模式量子数和杂质光学厚度的变化规律。利用缺陷模随模式量子数的变化规律可以实现多通道滤波,利用缺陷模随杂质光学厚度的变化规律可以实现调谐滤波。菌紫质的B型和M型光致双折射特性研究
摘要：各向异性吸收的菌紫质（BR）分子可以看作一个电偶极子。由大量随机取向的BR分子构成的聚合物薄膜在宏观上呈现光学各向同性。在线偏振光照射下,电偶极矩取向与激发光的偏振方向一致或接近的BR分子被激发到中间态,产生光致异构,而电偶极矩与激发光偏振方向垂直的BR分子大部分仍处于基态。分子结构的改变导致其折射率和吸收系数发生变化,从而使BR薄膜呈现出宏观的光学各向异性。利用抽运探测法测量了BR薄膜的光致双折射特性,并通过BR分子光循环的二态模型对实验结果进行了理论模拟。实验与理论计算结果符合较好。飞秒激光作用下铁磁薄膜的热化动力学分析
摘要：为了研究铁磁薄膜材料在飞秒激光作用下的热化动力学过程,采用有限差分法对三温（3T）模型进行了数值求解,并结合飞秒抽运探测实验进行了分析。引进一个相当于自旋比热容常数的系数来描述自旋比热随自旋温度的变化趋势,对其合理性进行了详细研究。首先对镍铁合金薄膜在抽运激光下反射率变化进行了测量和模拟,修正后的模型模拟结果和实验结果吻合得较好,进一步研究了反射率变化峰值随激光功率的变化情况;其次对不同厚度的镍薄膜的超快热化动力学进行了分析,当薄膜厚度小于光透深度时,电子、自旋的峰值温度以及系统达到平衡时的温度显著升高,当薄膜厚度大于光透深度时,薄膜厚度的增大对热化动力学过程影响不大。衬底温度对脉冲激光沉积类金刚石薄膜的影响
摘要：在脉冲激光沉积法制备类金刚石薄膜的实验中,保持其他实验参数不变,衬底温度分别取30,200,400和600℃来沉积类金刚石薄膜。用拉曼光谱仪和X射线光电子能谱仪对不同衬底温度下沉积的类金刚石薄膜的微观结构和组成进行检测分析;用原子力显微镜对不同衬底温度下沉积的类金刚石薄膜的表面形貌进行检测分析。实验结果表明,衬底温度对脉冲激光沉积法制备的类金刚石薄膜的微观结构与组成,sp^3/sp^2比值以及薄膜的表面形貌都有显著的影响。衬底温度升高导致各种碳离子和石墨大颗粒在衬底表面的迁移率提高,从而导致薄膜中sp^3/sp^2比值减小;石墨晶粒的数量增多、体积增大;薄膜表面的粗糙度降低;大颗粒的数量减少。193nm氟化物高反膜研究
摘要：为了研制低损耗、高性能的193 nm氟化物高反膜,对193 nm氟化物高反膜的设计、制备与性能分析进行了深入探讨。用挡板法和预镀层技术相结合,实现了在现有镀膜机上对193 nm薄膜的膜厚控制。在熔石英基底（JGS1）上,用热舟蒸发制备了不同氟化物材料组合高反膜,对不同氟化物材料组合高反膜的反射率、透射率和光学损耗等光学特性,横截面形貌和表面粗糙度等微结构以及应力等特性进行了讨论和比较。在对不同材料组合高反膜性能分析比较的基础上,对应用于高反膜膜材料组合进行了优化选择,以NdF3/AlF3为材料对,设计制备了193 nm高反膜。193 nm氟化物高反膜的反射率达到96%。激光冲击材料表面“残余应力洞”形成规律与分析
摘要：激光冲击后在其金属表面形成一定形式的残余压应力,可对材料表面进行改性处理。采用ABAQUS有限元软件,研究激光功率密度、光斑形状对板料表层残余应力场分布的影响,探索残余应力场机制。结果表明,提高激光功率密度可以增加板料表层残余应力场,但随功率密度增大会产生＂残余应力洞＂现象;激光冲击后材料位移和表面应力动态响应分析表明,材料表面受冲击与材料弹性力作用产生振荡过程,冲击光斑边缘产生反射波（稀疏波）的反向加载,引起反向塑性变形,形成＂残余应力洞＂现象;光斑形状影响稀疏波向中心汇聚,造成中心残余压应力不同的缺失。该研究为工艺参数优化,减少冲击中心残余应力缺乏,获得更好的激光冲击处理强化效果提供依据。环形激光光内同轴送丝焊接试验研究
摘要：激光填丝焊是一种具有广泛应用领域的焊接工艺。针对现有旁送丝填焊工艺存在的不足,提出了光束中空、正向同轴送丝创新方案。利用所研制的光内同轴送丝焊接装置进行了焊接试验。结果表明,同轴送丝焊接具有光丝耦合姿态固定、热源对称、能量分布合理等突出优势。焊缝表面光滑平整,截面形状对称。焊缝质量各向同性,适用于一维和多维焊接。对变动激光功率、扫描速度和送丝速度进行了工艺试验,获得了一组优化的工艺参数。焊缝的扫描电镜（SEM）分析和拉伸试验表明,激光光内同轴送丝所获得的焊道组织致密、均匀,无气孔、夹渣等缺陷,是理想的激热激冷组织;焊缝与基材结合牢固,结合区无明显缺陷。
