聚氨酯黑漆的红外激光损伤机理研究
摘要：为研究有机漆涂层的激光损伤机理,利用红外连续波激光,开展了真空低温环境下聚氨酯黑漆涂层的激光辐照实验,并进行了扫描电子显微镜（SEM）和X射线光电子能谱（XPS）分析,结合宏观现象、微观形貌分析对损伤等级进行了划分。结果表明,红外激光对聚氨酯黑漆的作用以热效应为主,损伤在宏观上表现为涂层色泽下降、颜色变化、烧蚀,微观上出现了裂纹和颗粒团聚;辐照升温使涂层组分和化学结构发生了改变,粘结剂聚氨酯中氨基甲酸酯基团的C-N键和O-C=O双键在激光辐照加热下容易断裂,导致材料降解、碳化,烧蚀产生热解气体和可凝挥发物。石墨烯锁模掺铒光纤脉冲激光器的实验研究
摘要：利用高分子聚合物聚乙烯醇（PVA）易成膜且机械性能优良的特点,将微米尺寸的石墨烯薄片制成大尺寸的石墨烯-PVA薄膜。分别测量了石墨烯-PVA薄膜与石墨烯片的拉曼光谱,发现二者具有同样的特征。研制了用该石墨烯-PVA薄膜作为饱和吸收体,具有环形腔结构的被动锁模掺铒光纤激光器,获得了峰值波长1532.75 nm,重复频率8.7 MHz,脉冲宽度10.29 ps的脉冲序列。激光远场聚焦特性实验研究
摘要：为使发射光束以会聚形式传播,进行了室外450 m和300 m激光聚焦实验。将扩束准直后的光束通过伽利略望远系统,采用精密位移台调整负透镜与正透镜间距,实现不同距离的光斑聚焦。然后用功率计测量450 m焦点处的功率均值为47.67 mW,标准偏差0.67 mW。并利用光束质量分析仪测量聚焦光斑的能量分布。进而采用Matlab中EDGE函数以及Sobel算子进行边界提取,同时进行中值滤波和53H法滤波,最后得到在给定边界提取阈值下的光斑直径为5.56 mm,标准偏差为0.24 mm;光斑中心漂移0.56 mm,占光斑直径10.43%。实验测量聚焦光斑能量损失严重,初步分析为3个因素：受限孔径衍射、激光传输衰减、像差引起光斑弥散。其中衍射和像差引起的衰减占主导,如果进行系统优化设计,可使这两项影响降至最小,通过初步实验研究,为后期进行系统设计提供数据参考。连续激光对太阳能电池的损伤机理研究
摘要：针对连续激光辐照太阳能电池造成的损伤效应,通过观察电池损伤区域的形貌,结合电池的等效电路和I-V特性曲线,分析了已损伤电池的输出参数下降情况以及激光辐照所带来的影响,并对太阳能电池的损伤机理进行了研究。研究结果表明,激光烧蚀太阳能电池导致烧蚀区域无功率输出,同时使得电池的串联电阻增加,并联电阻减小,导致电池输出性能大幅度下降。紧凑高效的Nd：YVO4/PPMgLN腔内倍频3.8W连续绿光激光器
摘要：研究了一种基于周期极化掺镁铌酸锂（PPMgLN）晶体做倍频器件的新型、紧凑和高功率连续绿光激光器。利用外加电场极化法成功制备了厚度为1 mm,短周期为6.95μm,占空比接近50%,大面积均匀的PPMgLN;在6.8 W单管激光二极管（LD）抽运的情况下,利用通光长度仅1 mm的PPMgLN,腔内倍频获得了3.8 W的绿光532 nm激光输出,光-光转换效率高达56%。高功率脉冲CO2激光器9.3μm波长选支研究
摘要：为获得中心波长9.3μm激光的高功率输出,利用高功率脉冲CO2激光器进行选支实验研究。采用腔镜镀膜选支技术,通过控制对不同波长的透射率或反射率参数,在稳定腔和非稳腔中都得到了中心波长9.3μm激光的单谱线输出。在相同工作参数下,稳定腔中心波长9.3μm激光的能量为其原中心波长10.6μm激光的95%,非稳腔中心波长9.3μm激光的能量为其原中心波长10.6μm激光的93%,两种腔型中心波长9.3μm激光热敏纸光斑颜色与中心波长10.6μm激光的有明显不同。实验表明,采用腔镜镀膜选支技术在稳定腔和非稳腔中都能获得中心波长9.3μm激光的单谱线输出,且激光能量与原腔型输出中心波长10.6μm激光的基本相当。激光热敏纸光斑显示出在相同单脉冲能量作用下,中心波长9.3μm激光对物质的冲蚀作用高于中心波长10.6μm的激光。掺钕磷酸盐玻璃的小信号增益性能
摘要：测试了应用于神光Ⅱ系列装置93片N31型钕玻璃的小信号增益系数。结果表明,Nd2O3质量分数为2.2%的钕玻璃平均小信号增益系数为0.0387 cm-1,Nd2O3质量分数为3.0%的钕玻璃平均小信号增益系数为0.0416 cm-1,两种浓度的钕玻璃不同样品间小信号增益系数的起伏范围分别为0.86%和0.76%。根据所测定的增益值,表明N31型钕玻璃的增益起伏符合神光Ⅱ系列装置要求,为实现该装置中每一路增益性能的平衡提供了有力保障,也为今后对更大尺寸钕玻璃增益性质的控制提供了经验。大口径锥度光纤SBS种子注入的熔石英棒布里渊放大器特性
摘要：使用重复频率为400 Hz的Nd∶YAG单纵模主振荡器功率放大（MOPA）激光器作为光源,大口径锥度光纤作为受激布里渊散射（SBS）种子池产生SBS种子光,固体熔石英棒作为SBS放大池,对反向注入的SBS种子光在熔石英棒中呈现不同增益,也即不同抽运功率条件下的布里渊放大行为从功率、时间和空间三个大的方面进行了详细的实验研究,包括放大的SBS输出功率、注入SBS种子光放大倍率、总的SBS反射率、熔石英棒布里渊放大器提取效率以及脉冲宽度和光束质量随SBS种子注入功率的变化情况等。获得了最高输出15.5 W的放大SBS输出、70倍的SBS种子光放大倍率、大于50%的总反射率以及52%的能量提取效率;观察到脉冲展宽以及布里渊放大器中的增益导引两种现象。实验结果表明,在小信号SBS种子光和大信号SBS种子光注入情况下,熔石英棒布里渊放大器具有不同的放大特性。另外,在实验过程中还发现,SBS种子光和抽运光的空间重合程度以及熔石英棒中抽运功率密度的大小是影响SBS放大输出功率的两个重要方面。涡旋光束经叉形光栅的衍射特性
摘要：利用惠更斯-菲涅耳衍射积分以及叉形光栅的透射率函数,推导出了涡旋光束经叉形光栅衍射后的解析表达式。详细研究了涡旋光束通过携带拓扑电荷数l的叉形光栅后的光强分布和拓扑电荷数。结果表明,中心零级光斑和入射涡旋光束的拓扑电荷数m相同;随着衍射级数n的变化,衍射光斑的拓扑电荷数变为nl＋m。当满足nl＋m=0时,该n级光斑中心为平面波形的亮斑,在此光斑两侧随着衍射级数的改变,衍射光斑的空心半径逐渐增大。根据平面波光斑所在位置的级数n以及叉形光栅携带的拓扑电荷数l,由nl＋m=0可确定入射涡旋光束的拓扑电荷数m。将计算结果与实验结果做了比较,发现两者基本吻合。短腔磷酸盐玻璃光纤激光器实现高功率线偏振单频输出
摘要：单频光纤激光器在相干激光雷达、相干激光通信等重要领域有着广泛的应用。2003年Spiegelherg等首次利用长度为2 cm的铒镱共掺磷酸盐玻璃光纤实现了功率100 mW,线宽2 kHz的单频激光输出。2008年本课题组采用一个高反射镜和一个窄带光纤光栅谐振腔结构也实现了功率为100 mW以上的单频激光输出;脉冲激光小尺度自聚焦过程中不同空间位置的时间演变研究
摘要：基于宽带啁啾脉冲的小尺度自聚焦形成过程,利用包含时空项的非线性薛定谔方程进行数值计算,比较分析了不同空间位置（特别是空间调制峰位置及调制谷位置）的时间演变过程,发现不同空间位置的时间演化过程完全不一样。在小尺度自聚焦过程中,调制峰处的脉宽随传输距离的增加而减小,当调制峰值处的强度达到最大时,其脉宽达到最小值;而在调制谷位置处的脉宽则一直处于展宽状态。分析了脉冲啁啾对不同空间位置时间演变的影响规律,负啁啾加速了调制峰位置处的脉冲压缩,却抑制了调制谷位置的脉冲展宽;而正啁啾则起相反的作用。Y型腔正交偏振激光器的模竞争和光强调谐特性
摘要：建立了Y型腔正交偏振激光器光强调谐实验系统,通过改变非共用腔腔镜上的压电陶瓷电压来改变分裂频差,通过改变共用腔腔镜上压电陶瓷电压实现共用腔调谐。报道了不同分裂频差下共用腔调谐过程中激光器的光强调谐曲线和相应的拍频变化曲线。采用三阶微扰近似下的兰姆半经典气体激光器理论,较为全面地分析和总结了影响光强调谐规律的各种因素及影响机理。理论分析表明在采用氖双同位素的Y型腔正交偏振激光器内,纵模的单程损耗、单程增益、相邻纵模间的分裂频差等因素通过光强的自洽方程影响纵模竞争的强弱及竞争结果。总结了不同频差下的光强调谐和拍频变化规律,并对其进行了理论分析与解释。不锈钢微流道模具的激光熔覆成形
摘要：采用JK1002型Nd：YAG激光器、同步送粉系统，在塑胶模具钢HPM75基体上，熔覆316L不锈钢粉末，直接成形微流道模具。研究送粉量对熔覆道几何尺寸的影响，研究稳定送粉状态下送粉量与激光功率组合对熔覆质量的影响。结果表明，送粉量1．5～2．5g／min，获得满足微流道模具几何尺寸要求的微细熔覆道；激光功率400W和送粉量2．0g／min组合，获得具有较好熔覆质量的微细熔覆道。采用CAD-Mastercam软件，规划特定形状微流道模具的激光扫描成形路径，采用优化的参数组合进行多层熔覆成形实验，成形出致密、硬度580HV的微细熔覆道，经后续磨、铣削及少量抛光，制作出高0．1mm，宽0．3mm的熔覆道，满足工作技术要求的微流道模具样件，制作1件模具总耗时60～75min。2011年《中国激光》“激光制造”专题征稿启事
摘要：激光制造技术是国家重点支持和推动的一项高新技术,近年来在涉及国家安全、国防建设、高新技术产业化和科技前沿等领域已取得多项重大研究成果。《中国激光》在成功组织2008年、2009年＂激光制造＂专题的基础上,计划在2011年6月正刊（EI核心收录）上推出第三期＂激光制造＂专题栏目,Er：YAG激光辐射后不同牙本质粘结界面的微观形态观察
摘要：比较了Er：YAG激光辐射对不同类型牙本质粘结效果的影响。选用正常牙本质（ND）和龋病影响牙本质（CAD）,经Er：YAG激光辐射后,分别以不同方式处理牙本质表面：质量分数为38%的磷酸酸蚀（磷酸组）,低剂量Er：YAG激光辐射（激光组）和空白处理（对照组）。应用激光共聚焦扫描显微镜观察牙本质粘结界面超微结构。结果表明,Er：YAG激光辐射后,不同方式处理同种牙本质和相同方式处理不同牙本质后粘结层厚度均无差别（显著性水平p〉0.05）,粘结树脂突长度有差别（p〈0.05）,其中ND组大于CAD组,质量分数为38%的磷酸酸蚀组的最大,低剂量激光辐射组的居中,对照组的最小。所以Er：YAG激光辐射正常牙本质后,经质量分数为38%的磷酸酸蚀处理,牙本质粘结界面的渗透性最好,可形成理想的树脂突。利用基于扫描相机的荧光寿命成像显微技术研究细胞周期
摘要：利用基于扫描相机的荧光寿命成像显微系统,以细胞周期为模型,研究转染绿色荧光蛋白的HeLa细胞的荧光寿命。结果表明,处于周期内不同进程的细胞的荧光寿命为2.50-3.00 ns。处于分裂期的细胞的荧光寿命在1 h内从2.86 ns下降到2.82 ns;在DNA合成前期的8 h内,荧光寿命从2.82 ns下降到2.78 ns。荧光寿命的差异反映了细胞周期中核浆内大分子浓度的变化,对了解细胞周期的分子机制有一定的意义。光通信中双幅度脉冲位置调制的功率谱分析
摘要：在研究数字脉冲调制时,对调制方式的功率谱分析十分必要。详细推导了随机双幅度脉冲位置调制（DAPPM）序列的功率谱密度,并分别对连续谱和离散谱进行了分析。数值结果表明,DAPPM的功率谱形状类似于一般的抽样函数,并且包含直流分量,幅度因子α只影响功率谱的幅度,不影响功率谱的形状;时隙基频分量存在与否与脉冲占空比有关;时隙基频幅度强弱依赖于调制阶数和脉冲占空比。当占空比为0.5时,时隙基频分量最大,调制阶数每增大1,幅度衰减约5 dB。同时指出,当调制阶数较大时,随机DAPPM序列难以直接提取时隙基频分量。相干光正交频分复用系统中光调制的优化设计
摘要：相干光正交频分复用（COOFDM）是目前光传输领域的研究热点之一。COOFDM系统采用马赫-曾德尔光调制器（MZM）实现射频（RF）信号到光的转换,而正交频分复用（OFDM）信号对非线性十分敏感,所以在系统设计上最关键的就是实现信号的线性传输。从理论上分析了COOFDM系统中MZM对OFDM信号的非线性影响,通过对MZM偏置点及调制指数优化,实现COOFDM系统的最佳传输,同时对COOFDM系统品质因子Q与偏置点及调制指数关系进行了仿真。结果表明,为了实现最佳线性传输,不同于传统的基于强度调制/直接检测系统（偏置点选在积分点）,COOFDM系统中MZM最佳偏置点选在零点;MZM调制指数的选择也会对系统性能产生影响,当COOFDM系统中MZM调制指数为0 dB时,系统性能达到最佳。
