中国激光杂志社
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《中国激光》杂志在全国影响力巨大,创刊于1974年,公开发行的半月刊杂志。创刊以来,办刊质量和水平不断提高,主要栏目设置有:激光器件、激光光谱学、激光仪器、光学元件、激光聚变、全息技术与信息处理、光通信、激光工业应用等。
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会;中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 国际刊号:0258-7025
  • 国内刊号:31-1339/TN
  • 出版地方:上海
  • 邮发代号:4-201
  • 创刊时间:1974
  • 发行周期:半月刊
  • 期刊开本:A4
  • 复合影响因子:1.54
  • 综合影响因子:1.498
相关期刊
服务介绍

中国激光 2011年第10期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器与激光光学

基于动态分布的高功率激光器光束指向稳定性分析

摘要:将光束动态分布的概率分析加入到传统稳定性设计过程之中,提出了一种基于动态分布的光束稳定性分析方法,并以大型激光驱动器中的空间滤波器为分析对象,讨论了在不改变光学参数的基础上,如何利用该方法对滤波器的结构特性进行优化。结果表明,该方法能够对元件间的相对参数值提出要求,有别于传统方法仅着眼于提升单个元件的稳定性的设计思路。与传统方法共同运用,同时对光束的动态范围和分布类型进行优化,能够进一步改善系统的稳定性,为装置运行提供稳定可靠的基础平台。
1-6

使用菲涅耳透镜的太阳光抽运Nd:YAG激光器

摘要:太阳能是规模最大的可再生能源,为充分利用这一资源,太阳光直接抽运激光器是一种明智的选择。提出并搭建了采用两级会聚系统的太阳光抽运激光器系统。使用菲涅耳透镜作为大口径成像型第一级会聚系统,漫反射锥形聚光腔作为非成像型第二级会聚系统提高入射太阳光到工作物质的耦合效率。采用Nd:YAG晶体作为工作物质,获得了2.85 W的激光输出,从太阳光到激光的转换效率为0.43%。从菲涅耳透镜会聚效率、聚光腔内激光棒轴线上的功率分布等会聚系统方面和激光输出特性方面分析了该太阳光抽运激光器的性能;探讨了转换效率低的原因,并提出了相应的改进措施。
7-10

高斯光束经局域相位调制后的光强分布和角谱特性

摘要:光学元件上不可避免地存在的"缺陷"会对传输光束产生局域振幅和相位调制。基于菲涅耳衍射积分,建立了高斯光束经局域相位调制后的传输模型,得到了高斯光束经有限多个小尺寸局域相位调制后的光强分布和角谱解析式,详细研究了相位调制尺寸与调制深度对光束光强分布和角谱的影响。结果表明,不同调制尺寸、调制深度对高斯光束在传输过程中的影响相似。且调制深度越大,产生的最大光强越大。相位"缺陷"尺寸越大产生的最大光强的位置离"缺陷"越远,随着调制深度、尺寸的增大和调制位置距光轴距离越近,低频区的角谱越小,中高频区的角谱越大。
22-28

光谱色散和分布式相位板联用对靶面辐照均匀性的改善

摘要:通过对分布式相位板和光谱色散匀滑技术联用的模拟计算,分析了联用实验中焦斑的变化,论证了非设计采样点光强的不可控性对焦斑匀滑质量的损害。模拟结果证实了光谱色散匀滑技术对色散方向上的焦斑均匀性的改善,焦斑不均匀性由58.30%降为19.50%。通过分析焦斑不均匀性与光谱色散匀滑积分时间的关系,发现5~6个光谱色散匀滑调制周期时得到最优匀滑效果。对焦斑频谱的分析显示,光谱色散匀滑技术可以有效抑制由非设计采样点光强引入的高频成分,26.3μm内的光强调制被平滑,同时很好地保持了由分布式相位板决定的焦斑低频包络,在实验与模拟中均得到很好验证。为进一步的分布式相位板与光谱色散匀滑技术联用设计提供了理论依据。
29-34
中国激光杂志激光加工与应用

扫描速度对激光熔覆NiAlBSi高温合金涂层组织和性能的影响

摘要:采用激光熔覆技术在45#钢表面制备NiAlBSi高温合金涂层。利用X射线衍射仪、扫描电镜、电子探针、显微硬度计、摩擦磨损试验机和热重分析仪,对不同激光扫描速度下合金涂层的相组成、微观组织、成分、显微硬度、耐磨性和高温抗氧化性进行了分析。研究结果表明,不同激光扫描速度下合金涂层皆是由树枝状NiAl金属间化合物构成。随着扫描速度的增加,由于树枝晶逐渐细化,合金涂层的硬度增加,但耐磨性能和抗高温氧化性则呈现出先增后降的变化趋势,在激光扫描速度为4 mm/s时,合金涂层具有最好的耐磨性能和抗高温氧化性能。
35-40

激光填丝多层焊温度场和应力场的数值模拟

摘要:基于有限元计算软件MARC,对16 mm厚低合金高强钢激光填丝多层焊温度场和应力场进行了三维数值模拟。利用生死单元法,采用热流密度线性衰减高斯圆柱热源模拟匙孔效应,双椭球模型模拟焊丝受热过程。计算结果与实际结果对比,两者基本吻合。计算结果表明,层间保温能够有效降低接头冷却速度,减小激光填丝焊残余应力,改善厚板多层焊接头性能;多层焊应力集中主要位于中下部焊道及其热影响区;焊接中坡口有收缩趋势,焊后工件有一定角变形。
41-45

低合金高强钢激光-MAG复合多层焊接头力学性能

摘要:在对16 mm厚11CrNi3MnMoV低合金高强钢采用激光-熔化极活性气体保护焊(MAG)复合多层焊技术实现可靠连接的基础上,对焊缝和母材的硬度、拉伸、冲击性能进行分析,并从断口特征方面对其断裂原因和机制进行研究。结果表明,焊缝抗拉强度达到817 MPa,比母材高13%,其断口韧窝相对细小均匀,而母材断口的粗大韧窝明显多于焊缝,表明焊缝强度高,母材韧性好。冲击试验中随着温度降低,母材冲击功保持稳定,而焊接接头冲击功逐渐减小,-40℃左右发生延-脆性转变。焊缝断口主要存在韧性断裂区和脆性断裂区,而母材只存在韧性断裂区。
61-66

变Z轴提升量法圆弧截面倾斜薄壁件激光熔覆成形研究

摘要:Z轴提升量与单层堆积高度的匹配是高质量倾斜薄壁件激光熔覆成形的关键因素,因此,提出变Z轴提升量法对圆弧截面倾斜薄壁件进行熔覆成形。在三轴开环条件下,通过熔覆成形竖直和倾斜薄壁件试验,得到偏移量ΔX与提升量ΔZ之间的关系曲线。结果表明,随着偏移量的增大,提升量逐渐减小,且当ΔX在0.06~0.08 mm区间段时ΔZ减小最快;成形的倾斜件最大倾斜角为36.6°。由关系曲线计算出圆弧等分点处的偏移量和提升量构成二维数组,再用Matlab对数组按圆弧形状筛选组合,模拟出优化的截面轨迹规划路径。采用模拟得到的逐层偏移量和提升量组合,熔覆136层,成形出圆弧截面倾斜薄壁件,成形高度尺寸最大偏差0.78 mm,与模拟结果相符,验证了变Z轴提升量法熔覆成形圆弧截面倾斜薄壁件的有效性。
72-78

自动流量平衡阀过流曲线激光切割工艺

摘要:采用Nd:YAG激光器切割自动流量平衡阀过流曲线,以切缝宽度、切口表面粗糙度和熔渣量作为衡量指标,研究输出电流、扫描速度、焦点位置、辅助气体种类和压力对自动流量平衡阀过流曲线切割质量的影响。获得了较为理想的切割工艺参数:输出电流为175 A,脉冲宽度为0.3 ms,脉冲频率为70 Hz,扫描速度为40 mm/s,氧气压力为1.0 MPa,离焦量为0。采用该工艺参数,切割出了高质量的过流曲线。
79-83

液氩冷却对316L激光金属直接成形零件组织和显微硬度的影响

摘要:在激光金属直接成形过程中,为了使熔池在凝固时始终保持合理的温度梯度从而使成形件内部柱状晶组织自基板起从下到上延续生长,在成形316 L实体墙过程中采用液氩喷射冷却的方法降低成形件的温度;分析了液氩喷射冷却对实体墙金相组织和显微硬度的影响。结果显示,采用液氩喷射冷却能有效缓解激光金属直接成形过程中成形件内部的热积累现象,使柱状晶组织在实体墙内部从基板开始从下到上延续生长,一次枝晶间距最大处约为12μm,并且提高了实体墙零件的显微硬度值。
88-93
中国激光杂志光纤光学与光通信

散斑噪声对相干激光雷达系统性能的影响

摘要:散斑噪声会影响调频连续波(FMCW)相干激光雷达的拍频信号质量,进而影响雷达的探测性能。为衡量该影响并优化系统设计,采用几何光学近似的方法对散射场进行了简化处理。通过蒙特卡罗模拟仿真建立了散斑噪声对系统拍频信号强度的影响模型,并优化了系统光学天线孔径的设计。系统测试实验结果表明,拍频信号的强度与粗糙面高度和波长的比值成负指数关系,且弱散射表面的信号强度衰减更快。实验结果与理论和仿真分析相吻合,优化设计后的系统可对存在散斑噪声的拍频信号进行有效探测,且其测距和测速误差分别小于1 cm和0.05 cm/s。
94-100

基于数据抽运的光纤光参量放大的4×40Gb/s多波长全光3R再生实验研究

摘要:提出了一种新型的基于数据抽运的光纤光参量放大(FOPA)的多波长(4×40 Gb/s)全光3R再生实现方案。与已有的利用光参量放大技术再生不同的是,所提方案利用4路恶化的数据信号作为抽运光,同时,分析了其再生机理。实验结果表明,对于"1"码和"0"码的噪声均有较好的抑制。利用波长变换和高Q值(1000)的法布里-珀罗(F-P)滤波器进行时钟提取,得到均方根(RMS)抖动仅为180 fs的高质量时钟。在多波长全光判决部分,采用了正交极化和双向注入的方法来抑制4个恶化信号之间的相互串扰。最终实现了4路信号的信噪比改善值分别达到2.21、2.79、2.72和1.99的再生实验。
106-110
中国激光杂志材料

康普顿散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响

摘要:应用多光子非线性康普顿(Compton)散射模型和时域有限差分方法,研究了多光子非线性Compton散射对可调缺陷层等离子体光子晶体滤波的影响。结果表明,等离子体缺陷层几何厚度不变时,随缺陷等离子体层电子密度的增大,多光子非线性Compton散射使缺陷模透射峰频率向高频方向迅速移动,缺陷模中心频率向高频方向近乎线性地迅速移动。等离子体缺陷层厚度增大时,多光子非线性Compton散射使缺陷模的中心频率向低频方向移动;厚度增加到一定值时,在带隙上边沿处产生一个高于Compton散射前频率的缺陷模频率。
116-120

氟化物玻璃在两束激光作用下的上转化三维立体显示

摘要:研究了两束激光作用下的上转换三维(3D)立体显示,所用材料为ZBLAN:Pr,Yb氟化物玻璃。所用的两束激光是波长分别为960 nm(半导体激光器)和820 nm(Ti宝石激光器)。对Pr3+离子双频上转换发光进行了研究,分析了上转换发光强度与抽运光强度和离子掺杂浓度的关系,从而得出了实现较清晰双频上转换3D立体图像的实验条件。ZBLAN玻璃为双频上转换3D立体显示的基质材料,主要由于其有非常好的声子光谱声子频率小于580 cm-1;当激光强度很小时,上转换荧光强度将随着两抽运激光强度的增加而线性增加;ZBLAN玻璃中Pr3+离子和Yb3+离子的最佳掺杂摩尔分数为0.5%和1.5%。
125-129

基于方形孔线缺陷的新型光子晶体零色散慢光结构研究

摘要:为了获得最优化的光子晶体零色散慢光结构,在传统的光子晶体线缺陷波导结构的基础上,进一步在线缺陷上下两侧各引入了两排方形空气孔,并进一步优化了这两排方形孔的结构参数。通过平面波展开法(PWE)与时域有限差分法(FDTD)进行数值分析表明,这种新型结构的光子晶体波导能够在中心波长1550 nm处实现带宽为8.34 nm、平均群折射率为61、群速度色散(GVD)为104量级的理想宽带慢光。
140-144
中国激光杂志薄膜

外加氦气流下脉冲激光沉积制备纳米硅晶粒成核区宽度的计算

摘要:在室温、10 Pa氦气氛围中,采用脉冲激光沉积(PLD)技术,通过在烧蚀羽辉正上方距靶面不同位置垂直引入一束氦气流,在烧蚀点正下方与烧蚀羽辉轴线平行放置的衬底上沉积了一系列纳米Si晶薄膜。扫描电子显微镜(SEM)、拉曼(Raman)散射光谱和X射线衍射(XRD)谱检测结果均表明,纳米Si晶粒在距靶一定的范围内形成,其尺寸随与靶面距离的增加先增大后减小。在分析衬底上的晶粒尺寸及其位置分布的基础上,结合流体力学模型、成核分区模型、热动力学方程以及晶粒形成后的类平抛运动,计算得出了纳米Si晶粒的成核区宽度为56.2 mm。
145-149
中国激光杂志测量与计量

复合肥氮磷钾元素含量的激光诱导击穿光谱同步测量

摘要:将激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于复合肥样品中N,P和K元素含量的同步测量。选用10个已知样品作为定标样品,使用偏最小二乘法(PLS)分别建立各个元素定量分析的回归模型;然后使用5个待测样品检验这些模型的定量分析结果,并将预测结果与电感耦合等离子体发射光谱法测得的参考含量作对比。结果表明,激光诱导击穿光谱技术能够同时检测出5个待测样品的N,P和K元素的含量,待测结果的平均相对误差(REP)小于8%质量分数,平均相对标准偏差小于7%质量分数,检测极限值分别为0.16%,0.21%和0.50%质量分数。实验验证了LIBS技术同步快速准确测量复合肥中三大营养元素的能力。
169-174

2.0μm石墨烯被动调Q掺铥全光纤激光器

摘要:石墨烯(Graphene)材料作为可饱和吸收体与半导体可饱和吸收镜(SESAM)相比具有制作简单、成本低廉、恢复时间快、可饱和吸收阈值低、
180-180