碳基吸收体被动锁模大功率皮秒激光器
摘要：采用垂直蒸发法分别在玻璃和石英衬底上淀积单壁碳纳米管和氧化石墨烯材料来制作碳基可饱和吸收体。利用单壁碳纳米管作为饱和吸收体,实现了Nd：YVO4激光器被动锁模,最高输出功率为3.6 W,斜率效率为31%,脉冲宽度为7.6ps,重复频率为75MHz。利用氧化石墨烯作为可饱和吸收体,实现了Nd：GdVO4激光器被动锁模,最大输出功率为1.1W,斜率效率为11.3%,脉冲宽度为4.5ps,重复频率为70MHz。基于氧化石墨烯被动锁模的窄线宽皮秒脉冲掺铒光纤激光器
摘要：报道了用氧化石墨烯作为可饱和吸收体的全光纤结构皮秒脉冲掺铒光纤激光器。该激光器的线形谐振腔由窄带的光纤布拉格光栅和氧化石墨烯可饱和吸收镜构成。当抽运功率为22mW时,实现了稳定的重复频率为5.82MHz的锁模激光脉冲输出,脉宽为87ps,光谱中心波长为1549.3nm,3dB谱宽为0.06nm,信噪比为66dB。基于蒙特卡罗方法的波动水面对激光水下目标探测的影响
摘要：机载海洋激光雷达在探测水下目标时,水面波动会影响向下传输的激光光束质量。基于蒙特卡罗方法定量分析了光子在目标平面上的空间分布,以及光子返回海气界面的空间分布和时间分布。模拟结果表明,随着风速的增加,光子在目标平面上的空间分布越来越偏离高斯分布;而光子返回海气界面的空间分布则严重偏离高斯分布,且风速的影响已经不再占主导地位。根据计算获得的光子返回海气界面的时间分布,发现当风速较大时,激光雷达的探测深度降低。LD抽运Cr~（4＋）：YAG被动调Q c-cut Nd：YVO_4自拉曼激光器
摘要：对激光二极管（LD）抽运的Cr4＋：YAG被动调Q c-cut Nd：YVO4自拉曼激光器进行了实验研究。通过采用不同初始透射率的Cr4＋：YAG和不同反射率的输出镜进行实验,研究了初始透射率和反射率对拉曼光输出特性的影响。测量了拉曼光的平均输出功率、脉冲重复频率和脉冲宽度随抽运功率的变化。在抽运功率为4.8 W时,拉曼光的最高平均功率为370mW,相应的光-光转换效率为7.7%。实验中得到了亚纳秒级的拉曼光输出,最高单脉冲能量为54μJ,最高峰值功率为47kW。量子噪声和非线性色抽运噪声共同驱动下单模激光的锁相
摘要：建立了一个由量子噪声和非线性色抽运噪声共同驱动下的单模激光立方模型,并将其在极坐标下分解为场幅和相位的朗之万方程（LE）。采用近似福克-普朗克方程的方法处理相位朗之万方程中的色噪声,使其马尔科夫化。将马尔科夫化后的相位朗之万方程与锁相条件相结合,得到稳定锁相值。详细讨论了量子噪声实虚部间的关联和抽运噪声实虚部间的关联对激光锁相的影响。结果表明激光锁相由量子噪声实虚部之间的关联引起,而抽运噪声实虚部间的关联和量子噪声实虚部间的关联均可改变这一锁相。基于微透镜阵列的光束积分系统的性能分析
摘要：为了提升高功率固体激光器抽运光束的均匀性,研究了成像型和非成像型光束积分系统光束匀化机理。从光斑尺寸、最大入射角及光斑均匀性三个方面,详细对比了两种积分系统的性能特点。分析表明,成像型光束积分系统不但具有更好的匀化效果,相比非成像型还降低了对半导体激光器（LD）光束准直的要求,并且可调整微透镜阵列间距实现光斑尺寸的改变,拓展了系统应用范围。经实验测试,在照明范围内LD阵列光束经成像型积分系统后光斑不均匀性小于10%。聚变能激光驱动装置的激光材料选择
摘要：基于美国LIFE激光驱动装置的放大器构型,使用Nd玻璃,Yb：YAG,Yb：S-FAP,Yb：CaF2四种材料的参数进行抽运储能过程的模拟计算,分析了介质口径、抽运强度、抽运脉宽及介质温度等参数对装置性能的影响,得到了各材料的优化设计参数,对上述材料应用于聚变能半导体抽运固体激光器（DPSSL）系统主放大器的可行性进行了判断,并提出了理想材料的参数要求,为寻找合适的激光材料提供依据。基于数字反馈控制的Nd：YAG激光器频率稳定技术
摘要：频率稳定的激光器在精密计量、高分辨率光谱等许多领域具有重要的应用。使用KTP晶体将Nd：YAG激光器输出的激光（1064nm）倍频到532nm,采用波长调制吸收光谱技术获得吸收峰的一次谐波信号作为鉴频信号,并基于数字比例-积分-微分（PID）反馈控制技术,把倍频后的频率稳定在碘分子B-X态（32-0）带的R（56）吸收峰上,在1h的连续测量时间内,频率漂移幅度小于2MHz,远小于多普勒受限的光谱线宽,频率稳定度达到了10-9量级,整套系统可以实现长时间连续工作。使用的数字PID稳频方案,可以有效抑制激光的长期频率漂移,具有方案简单、易于实现的优点,同时显著降低了较大幅度随机噪声对系统稳定性的影响。超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器
摘要：提出了一种超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器（BEFL）,腔长仅为10m。该BEFL以4m长的普通掺铒光纤（EDF）为激光增益介质,腔外布里渊抽运光和980nm抽运光的注入在掺铒光纤中,分别引入非线性布里渊增益和线性掺铒光纤放大器（EDFA）增益。实验结果表明,BEFL工作在单纵模状态,输出信噪比高（〉40dB）,抽运阈值低（～20mW）,输出功率大（〉10mW）,且布里渊抽运光不仅决定BEFL的输出波长,更对其抽运阈值和出光功率有重要影响。激光透射焊接聚碳酸酯接头性能研究
摘要：为研究聚碳酸酯激光透射焊接接头性能,采用10W半导体端抽运全固态（DPSS）激光器进行了聚碳酸酯材料的激光透射焊接。采用光学金相显微镜（OM）、场发射扫描电子显微镜（SEM）和电子万能实验拉力机分析了接头的显微形貌、断口形貌和拉伸剪切强度。结果表明,在激光功率8 W、激光频率50kHz、焊接速度350mm/s、激光扫描间距0.1mm时,试样的拉伸剪切强度达到44MPa,为母材强度的68%,焊缝内部的分层和气孔是影响接头力学性能和断裂机制的主要原因,通过激光塑料透射焊接技术,可以获得接头力学性能良好的焊接试样。激光-机械复合修整超硬磨料砂轮研究
摘要：为了解决超硬磨料砂轮修整困难的难题,采用激光-机械复合修整法,通过对青铜结合剂的去除过程进行多脉冲有限元仿真,优化激光粗修工艺的激光参数及确定激光粗修工艺过程砂轮圆跳动所能达到的范围。根据仿真结果选择了修整实验条件下激光粗修的激光参数,并对烧结成型的青铜金刚石砂轮进行了激光-机械复合修整实验。结果表明在合适的工艺参数下,激光-机械复合修整法是一种有效的修整方法。基于离焦技术的光内送粉堆积变径体壁厚控制研究
摘要：分析了光内同轴送粉激光熔覆技术堆积变径回转体时壁厚＂越堆越薄、薄厚不均＂现象的成因,提出控制离焦量来逐层补偿熔池液态金属流失的方法,以保持熔覆层宽度不变。基于大量的实验数据得出离焦量变化量与变径回转体斜率之间的关系式,从而可在堆积过程中根据变径回转体斜率的变化实时控制离焦量的变化。通过实时控制离焦量,同时控制送粉量与激光功率,得到了表面质量较好、壁厚均匀的几个典型的变径回转体。成形件的金相组织细密,力学性能优良。对成形件进行了硬度测量,总体硬度相对基体较高且分布均匀。ZrO_2-13%Al_2O_3陶瓷薄壁件激光近净成形实验
摘要：采用同轴送粉激光近净成形系统,在纯钛基体上进行激光近净成形（LENS）ZrO2-13%Al2O3（质量分数）复合陶瓷的基础实验研究。分析了激光功率和扫描速度对激光近净成形陶瓷薄壁宏观质量（宽高、表面平整性和宏观裂纹）的影响规律,获得致密、无宏观裂纹的陶瓷薄壁件。利用扫描电镜观察了成形件的微观组织,结合电子探针（EPMA）和X射线衍射仪（XRD）分析了微观组织成分和ZrO2陶瓷激光加工前后相成分的变化。结果表明,激光功率和扫描速度对激光近净成形陶瓷单层高度和表面宏观质量具有重要影响,通过精确控制该两个参数能够获得良好的表面质量;不同的激光功率和扫描速度下,会产生横向和纵向两种不同的宏观裂纹;激光近净成形技术能够制备出致密并具有细小枝状晶组织的陶瓷;少量的Al2O3主要存在于晶界中,有利于抑制裂纹扩展。激光冲击对中高温服役条件下镍基合金K417显微硬度的影响
摘要：为研究中高温环境下的激光冲击强化效果,采用功率密度8.5GW/cm2、脉冲宽度10ns的强激光对K417镍基合金冲击改性,利用维氏硬度法测试其在700℃、800℃、900℃保温后的显微硬度值。结果表明中高温保温后,激光冲击硬化效果有所减弱,但不同温度下激光冲击区域的平均硬度均明显大于未冲击区域;深度方向硬度近似呈指数形式衰减,硬化层深度随温度的增加呈减小趋势;单个光斑径向硬度分布与激光空间分布特性导致的等离子体冲击波不均匀相关。研究表明在800℃以下,激光冲击有效提高了K417的综合性能指标。自由曲面破损零件激光再制造修复路径生成
摘要：针对复杂自由曲面零件激光再制造中在线示教加工路径存在的问题,进行了三维激光熔覆再制造修复路径的研究,提出了基于等距平行截面法的修复轨迹自动生成算法。利用任意等距平行截面与三角网格模型求交确定激光束扫描点位置;估算出三角网格中每个顶点法矢后,通过对交点所在边的两顶点法矢插值得到交点的法矢,确定了在加工点激光束的姿态。应用实例表明,该算法取得了良好的加工效果,能够达到实用化要求。激光硬化和渗氮复合处理W9Mo3Cr4V高速钢组织与性能
摘要：采用激光硬化与渗氮复合表面改性技术,对W9Mo3Cr4V高速钢表面进行了强化处理。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机,分别对复合处理试样的相组成、微观组织、成分、显微硬度和耐磨性进行了分析。研究结果表明,复合处理表面改性层主要是回火马氏体、残余奥氏体、Fe3N、Cr7C3、M2C型碳化物所构成。由于激光硬化的晶粒细化作用,以及大量位错、孪晶、空位等微观缺陷的产生,致使氮化层的深度得到明显提高。与单一的激光硬化和渗氮工艺相比,复合处理工艺有效地提高了高速钢的硬度和耐磨性能。激光冲击铜箔飞片及其复合成形研究
摘要：提出了一种激光冲击形成飞片,进而驱动飞片直接成形工件的复合工艺。结合剪切模具,使用波长1064nm的Nd：YAG平顶型短脉冲激光束,在厚度为50μm的铜箔上冲击得到高质量飞片,利用高速飞片直接在成形模具上进行塑性成形,获得了具有良好成形效果的胀形件和环形剪切件。对激光冲击驱动飞片复合成形的机理和性能进行了探讨,并对实验过程中出现的现象及问题进行了初步分析。作为一种高效冲压成形方法,不仅拓展了激光微冲击成形技术的应用领域,也为激光驱动飞片加载金属薄板成形微结构等研究提供了参考。He-Ne激光和增强UV-B辐射对小麦幼苗根细胞凋亡的影响
摘要：采用5mW/mm2 He-Ne激光辐照、10.08kJ/（m2.d）UV-B辐射及二者组合对冬小麦＂临优2018＂幼苗进行处理,研究各处理组在不同处理天数下细胞凋亡的变化。研究结果显示,增强UV-B辐射能诱导小麦幼苗根尖出现细胞核向中心聚集,并形成凋亡小体等细胞凋亡现象。用流式细胞仪对不同处理组细胞凋亡情况进行定量分析,结果同样证明了增强UV-B处理能增加凋亡的细胞数目,并且在处理第5天时变化最为明显。而经He-Ne激光和UV-B复合处理后,细胞凋亡数目比单独UV-B处理组明显减少,差异极显著。因此认为He-Ne激光在一定程度上缓解了增强UV-B辐射对小麦幼苗根细胞凋亡的诱导作用。
