1030nm皮秒级光参量啁啾脉冲放大抽运源
摘要：利用低温工作状态下Yb∶YAG再生放大器,对1030nm光纤锁模激光器输出的250pJ的种子光进行放大。电光开关门宽控制种子光在放大器内20程往返,最大单脉冲能量为217μJ,输出频率10Hz,同时由于其增益窄化效应光谱宽度由8.9nm减小到0.3nm,相应的脉宽由18.0ps被压缩到5.5ps,这与理论模拟结果的0.4nm,4.2ps基本吻合。实验结果论证了采用窄增益带宽的再生放大器可以同时实现亚皮秒光参量啁啾脉冲放大（OPCPA）对抽运脉冲宽度和光谱宽度的要求,避免使用光纤光栅对光谱滤波带来的高阶非线性效应。瓦级输出全光纤结构2.0μm掺铥皮秒脉冲光纤激光器
摘要：研制了高功率全光纤结构2μm波段掺铥皮秒脉冲光纤激光器。该激光器采用了主振荡功率放大（MOPA）结构设计,种子源采用790nm的多模半导体激光器作为抽运源、双包层掺铥光纤作为激光增益介质、半导体可饱和吸收镜（SESAM）作为锁模器件,从而实现了重复频率为10.4MHz的皮秒激光脉冲输出,其最大平均输出功率为15mW。种子源经过一级掺铥光纤放大器后,获得了1.1W高平均功率输出,相应的单脉冲能量高达105nJ,激光脉冲宽度为9ps,峰值功率为11.6kW。此时测得激光脉冲的中心波长为1963nm,3dB光谱带宽为0.5nm。电光调Q双脉冲输出Nd：YAG全固态激光器
摘要：设计了激光二极管（LD）双端面抽运传导冷却复合Nd：YAG晶体电光调Q激光器,实现脉冲间隔可调的双Q脉冲输出。用两个光纤耦合输出的LD模块作为抽运源,偏硼酸钡（BBO）晶体作为Q开关,在一个抽运周期内两次启动Q开关,获得脉冲能量大于14mJ,脉宽小于等于18ns,脉冲间隔200～230μs可调的双Q脉冲输出,激光器重复频率50Hz,光-光转换效率达到24%。探索了用磷酸二氘钾（KD＊P）调Q晶体开关实现稳定双脉冲输出的可行性,通过抑制压电环效应,消除子脉冲现象,最终获得脉冲能量约11mJ,脉宽小于等于18ns。光纤放大器中有限增益带宽对自相似脉冲放大演化的数值研究
摘要：通过求解包含超高斯增益系数滤波项的分布增益非线性薛定谔方程,模拟研究了短脉冲在有限增益带宽指数增益光纤放大器中的自相似演化行为及其差异。结果表明脉冲在不同指数增益分布放大器中传输时都会受到增益带宽的限制。相同输入脉冲在相同长度、相同总增益的指数上升、下降和双向分布放大器中放大时,在双向分布放大器中输出能量最高,输出脉冲线性啁啾特性最好,指数下降放大器输出能量最低,输出脉冲线性啁啾特性最差,指数上升放大器居两者之间。另外,总增益相同时,无论是指数上升、下降和双向分布放大器,初始增益系数较小,输出脉冲能量较高,脉冲线性啁啾特性较好。Focus conditioning effects on molecular field-free alignment observed with high-order harmonic generation
热处理和激光冲击对2Cr13马氏体不锈钢冲击韧性的影响
摘要：采用冲击试验机、X射线应力检测仪、光学显微镜（OM）和扫描电子显微镜（SEM）等仪器观察和分析了2Cr13不锈钢在920℃～970℃温度下淬火、700℃回火与激光冲击（LSP）复合处理后的冲击韧性、残余应力、金相组织和断口形貌。结果表明,随着淬火温度的升高,2Cr13钢的冲击韧性为先增加后减少;尤其是在淬火温度为940℃、回火700℃热处理后,LSP强化得到的冲击韧性最高。在这种条件下,其残余压应力相比其他热处理的残余应力要稍高,冲击断口断裂为准解理与韧窝的混合型断裂。飞秒激光扫描不同温度下的硅片诱导形成微结构的差别
摘要：不同温度下利用钛宝石激光器输出的飞秒激光脉冲（脉宽42fs,中心波长800nm,最大单脉冲能量3.6mJ）,通过扫描方式在硅表面诱导产生表面微结构。采用光学显微镜和扫描电镜观察飞秒激光诱导硅表面微结构的形貌,发现不同温度下硅片表面形成的微结构区域和形貌出现明显的差异。根据观测结果,分析比较了不同温度条件下硅材料微结构形成的能量阈值。随着温度升高,形成的微结构区域减小,飞秒激光诱导形成硅表面微结构的能量阈值升高。这对于研究飞秒激光与物质的相互作用有一定的参考价值,也能对将来实现硅表面微结构的制作提供参考。熔石英抛光表面结构的蚀刻和热处理表征
摘要：利用HF蚀刻和热处理,结合原子力显微（AFM）分析,对传统抛光和磁流变抛光的表面结构进行了表征。为了分析热处理凸起的形成源,抛光表面在热处理前分别采用超声清洗、化学沥滤和HF蚀刻三种不同的表面处理技术进行处理,去除了不同表面材料。蚀刻形貌和热处理形貌及其关联性表明,传统抛光表面存在着大量纳米级缺陷,这些缺陷由易于诱导激光损伤的纳米级微裂纹和颗粒状分布的抛光杂质组成。结合抛光机制的分析,建立了传统抛光表面的微裂纹-颗粒杂质结构模型。基于飞秒脉冲飞行时间的任意长绝对距离测量
摘要：编队卫星飞行是一种实现高分辨率地球观测、深空探测与长基线干涉测量等空间任务的新型模式。卫星间精确的相对位置与指向性控制是实现编队卫星飞行的重要保障,这需要使分布在百米尺度上的子卫星间实现微米甚至亚微米精度的动态绝对距离测量。不同脉宽皮秒激光对介质膜损伤修复的热影响
摘要：为了更深层次探究超短脉冲激光对惯性约束聚变（ICF）光学系统中常见的多膜层元件损伤修复性能以及特点,分别采用了240、35、6ps的1053nm激光脉冲在1053nm 0°高反膜上进行了损伤修复以及损伤增长测试实验,并在1053nm 45°高反膜上进行了大损伤区域的扫描修复实验。通过比较不同脉宽的修复点形貌以及损伤增长阈值,说明了超短脉冲用于修复多膜层光学元件损伤的优越性,并且脉宽越短修复效果越好。多点脉冲扫描修复结果表明,可以通过三维控制系统来任意控制扫描修复点形貌以达到最佳修复状态。基于轨迹变换法降低激光切割尖角“烧蚀率”的研究
摘要：针对常规的氧助激光切割带有尖角（≤30°）图形的中低碳钢板材过程中存在的尖角＂烧蚀率＂很高的问题,采用Rofin DC025板条CO2激光切割机系统,在优化的激光切割工艺参数的条件下,通过轨迹变换的方法,在3mm厚的A3钢板上切割出多种带有尖角（≤30°）图形。系统研究了激光切割尖角图形的切割轨迹及参数对尖角＂烧蚀率＂的影响。结果表明,采用圆心在所切割尖角角平分线上,且通过该尖角顶点的圆形切割轨迹可大大降低激光切割尖角＂烧蚀率＂。且对于不同尖角大小（≤30°）该轨迹圆都存在一个最优补偿半径可把尖角＂烧蚀率＂控制在10%以内,获得理想的切割效果。基于去除熔化物形态分析的铝合金薄板激光切割试验研究
摘要：为提高铝合金薄板激光切割质量,对切割去除熔化物进行了收集、观察及测量研究。在Nd：YAG脉冲激光切割模式下,采用不同气熔比0.1898,0.2798,0.3708和0.6519,对0.85mm厚的1000系铝合金薄板进行切割试验。试验通过超景深三维显微镜对收集的去除熔化物形状和尺寸进行观测研究。结果表明,去除熔化物颗粒由球形颗粒和蝌蚪形颗粒两种颗粒组成,其中球形颗粒平均尺寸在71～123μm之间;高气熔比切割去除熔化物主要呈球形,颗粒尺寸较小,切割质量较好;低气熔比下熔化物主要是蝌蚪形,其中呈现的球形颗粒尺寸较大,切割质量较差。试验最终在辅助气压0.6MPa高气熔比0.6519下获得了较高质量的切口。研究结果深化了铝合金激光切割的机理认识,有效提高了铝合金薄板的激光切割质量。激光快速成形Rene 80高温合金组织及裂纹形成机理
摘要：研究了激光快速成形（LRF）Rene 80高温合金厚壁件的凝固组织和裂纹的形成机理。结果表明,激光快速成形Rene 80高温合金的凝固组织为与沉积高度方向平行的定向凝固枝晶组织,由于凝固偏析,MC型碳化物和γ-γ′共晶组织分布于定向凝固组织的枝晶间区域。激光快速成形Rene 80高温合金厚壁件含有许多长度大于10mm,扩展方向与沉积高度方向平行的宏观裂纹。分析表明,这些裂纹为液化裂纹,其形成原因为：激光快速成形时,紧邻激光熔池的热影响区（HAZ）内沿晶界分布的低熔点γ-γ′共晶组织发生熔化,形成热影响区内沿晶界扩展的晶界液相,在热影响区冷却过程中,由于热影响区内固相的收缩应力作用,沿晶界扩展的固-液界面被撕开,从而导致液化裂纹的产生。低能量ALA-PDT对脑组织新生血管形成及胶质瘤生长的影响
摘要：观察了低能量5-氨基乙酰丙酸介导的光动力学疗法（ALA-PDT）对脑组织新生血管形成和胶质瘤生长的影响。用10J/cm2的ALA-PDT照射27只裸小鼠大脑皮层后第1、5、10天,利用二维、三维图像观察新生血管形成,western blot检测缺氧诱导因子-1α（HIF-1α）和血管内皮生长因子（VEGF）表达。另将12只裸小鼠分为对照组（无特殊处理）和ALA-PDT预处置组（10J/cm2）,ALA-PDT预处置后第10天,颅内接种U87胶质瘤细胞,21天检测肿瘤体积。结果发现,以照射区对侧大脑相应区域为对照,低能量ALA-PDT照射后第1和5天,血管形态无明显变化,第10天有新生血管形成;VEGF在照射后第5和10天显著增高;HIF-1α在照射后第1天即开始增高,随后越发明显。低能量ALA-PDT可通过HIF-1α诱导VEGF高表达和新生血管形成,这种微环境的改变有助于U87脑胶质瘤细胞的生长。用于CO_2激光传输的10.6μm波段空心布拉格光纤
摘要：空心布拉格光纤是具有一维光子晶体（1DPC）包层和空心芯区的新型光子带隙光纤。针对它在CO2激光传输中的应用,设计和制备了传输波段中心波长在10.6μm的空心布拉格光纤样品。利用傅里叶变换红外光谱仪（FTIR）可以观察到光纤样品在10.6μm具有明显的透射峰。使用CO2激光,通过截断法测量得到光纤样品在10.6μm的传输损耗为2.35dB/m。测量了不同弯曲曲率下光纤样品的弯曲损耗,结果表明弯曲损耗系数随曲率的增大而线性增长。在接近光纤输出端处,弯曲半径为10cm的光纤90°弯曲引入的附加损耗约为2dB。实验结果论证了光纤样品的CO2激光低损耗传输特性,展现了空心布拉格光纤在提升CO2激光操作灵活性上的应用潜力。谐振式集成光学陀螺三角波调制误差分析
摘要：在基于模拟三角波相位调制技术的谐振式集成光学陀螺（IORG）调制方案中,调制三角波参数受外界环境等变化而产生波动是陀螺输出误差的主要来源之一。给出了调制三角波参数与陀螺输出的特性关系;分析了调制三角波参数波动与陀螺标度因数的变化关系;仿真计算了调制三角波参数波动与陀螺输出非线性度的关系。搭建了IORG实验系统,通过采用精密高频波形产生器产生调制三角波,得到了1h零偏稳定性为0.69（°）/s,±500（°）/s动态范围内非线性度为0.96%的陀螺输出。实验验证了理论分析计算方法的正确性以及采用模拟三角波调制方法改善集成光学陀螺检测精度的可行性。波长扫描型布里渊光时域反射仪
摘要：布里渊光时域反射仪（BOTDR）是一种具有广泛应用前景的分布式光纤传感器。对于特定的入射波长,自里渊散射光的布里渊频移与温度和应变成线性关系,通过测量光纤沿线布里渊频移分布可实现温度或应变的分布式传感。布里渊功率谱扫描是BOTDR获取布里渊频移的常用手段,已有光频差扫描与电频扫描两种方式。基于布里渊频移对波长的依赖性,提出一种波长扫描型BOTDR。采用可调谐激光器作为光源,通过扫描入射光波长,来获取布里渊功率谱,该方法兼具光频差扫描与电频扫描的优点。实验证明了该方法的可行性,对23.4km光纤进行测量,实现了5m的空间分辨率与2.2℃的温度测量精度。一种基于相位敏感光时域反射计的多参量振动传感器
摘要：提出了一种基于数字相干检测和维纳滤波技术的相位敏感光时域反射计（φ-OTDR）。在该技术中,实时解调出了沿光纤链路散射回的瑞利信号电场的振幅和相位。通过分析解调出的振幅和相位,检测到了位于3.5km传感光纤上的一个由压电陶瓷（PZT）所产生的正弦振动信号的位置、频率和强度。应用维纳滤波降低了由激光器的相位噪声和探测器加性噪声引起的相位波动。系统的空间分辨率为5m。
