掺镱光纤激光器中的色散管理耗散孤子
摘要：通过数值模拟研究了掺镱光纤激光器中色散管理耗散孤子的产生。利用在1μm处负群速度色散特性的空芯光子晶体光纤，对掺镱光纤激光器进行色散管理，分析耗散孤子在腔内传输时各元器件对脉冲宽度和光谱宽度的影响。带有正啁啾的色散管理耗散孤子随着腔内净正色散值的减小，时间带宽积逐渐增大，通过在腔外进一步压缩得到最短90fs的脉冲。包含正、负色散元件的锁模光纤激光器产生的色散管理耗散孤子比普通的色散管理孤子具有更高的脉冲能量，掺镱光纤的增益色散和可饱和吸收体的振幅调制对孤子的形成起到很大的作用。光纤耦合输出的单频全固态Yb：GdCOB微片激光器
摘要：报道了连续激光二极管单端抽运Yb：GdCOB晶体的单频微片激光器，提出一种新的激光输出方式，利用紧凑三明治结构和超短腔设计实现单频激光的空间、光纤双端输出。当使用1mm厚晶体，抽运功率为360mW时，实现了40．9mw的1083．2nm连续激光输出，斜率效率为13．7％，光纤耦合输出功率为337μw；当使用0．2mm厚晶体，抽运功率为380mW时，实现了4．5mw的1078．2nm稳定单频输出。蓝光抽运掺镨氟化钇锂橙光激光器
摘要：报道了蓝光半导体激光抽运的掺镨氟化钇锂（Pr：YLF）橙光607nm固体激光器。光抽运半导体激光器（OPSL）与激光二极管（LD）相比具有光束质量好、输出功率高、吸收效率高等优点，因此采用OPSL作为抽运源有助于提高Pr：YLF激光器性能。分别测量了Pr：YLF在橙光波段内常温（300K）和低温（12K）时的偏振发射光谱，表明该晶体的橙光3P0→3H6跃迁主要包含6条发射谱线。采用最高输出功率为1．9W，中心波长为479．2nm的OPSL作为抽运源，以及长度为5mrn、掺杂原子数分数为0．5％的Pr：YLF晶体作为增益介质，在平凹腔结构下获得的橙光607nm最大输连续输出功率为524mW，对应斜率效率为39．1％。DF／HF化学激光器狭缝气膜冷却式喷管喉道的设计
摘要：针对现有大功率DF／HF化学激光器增益发生器存在的喷管喉道烧蚀问题，采用狭缝气膜冷却式喷管实现对喷管壁面和喉道的保护。通过对不同气膜流量下喷管中流场参数的变化进行数值模拟，分析出气膜对主气流流动的影响，并得到气膜、主气流的理论喉道宽度与喷管物理喉道宽度之间的经验关系式，这对于狭缝气膜冷却式喷管喉道的设计具有指导意义。全光纤化线偏振掺镱光纤激光器输出特性研究
摘要：报道了一种全光纤结构的线偏振掺镱光纤激光器，采用快慢轴交叉对准的光纤光栅为腔镜，实现了线偏振激光的振荡输出。以975nm的半导体激光器为抽运源，在抽运功率为50w时，获得了30．2w线偏振激光输出，光光转换效率60％，偏振消光比（PER）优于22dB。研究了输出激光的光谱控制特性，通过对光纤光栅的温度控制，实现了输出激光中心波长和半峰全宽（FWHM）的精确调节。延迟随机并行梯度下降算法用于相干合成中倾斜控制的数值模拟
摘要：对延迟随机并行梯度下降（D-SPGD）算法在远距离相干合成中倾斜控制进行系统研究，并与传统的随机并行梯度下降（SPGD）算法进行对比。理论研究结果表明，该算法可以明显降低传输延时对控制带宽的限制，显著提高远距离系统倾斜控制的效果，有望在远距离相干合成系统中得到实际应用。半导体光放大器非均匀注入的环形腔激光器光谱特性研究
摘要：基于半导体光放大器（SOA）的环形腔激光器可在超过100nm的调谐带宽内实现全带宽范围的兆赫兹级调谐，且输出激光信噪比高、平坦度好，因此在光纤通信、光纤传感和生物光子学领域应用广泛。采用稳态模型和分段算法，分别讨论了线性函数、二次函数、指数函数和平方根函数形式注入电流对SOA的增益谱和SOA峰值波长的影响，研究非均匀注入对SOA增益特性和环形腔激光器输出特性的影响。结果表明，输出激光波长在较大平均注入电流时随电流变化较小，且在指数型非均匀注人时存在变化率为0的极值点，可获得很高的波长稳定性。皮秒激光加工系统设计及实验研究
摘要：设计了皮秒激光加工系统，该系统可输出355、532、1064nm皮秒脉冲激光，单脉冲能量最大1．5mJ，脉冲宽度9．12ps。进行了轴向色差补偿设计，轴向焦点补偿最大距离0．4mm，最小焦斑直径为3μm，峰值功率密度达0．6×10μW／cm2。。应用该系统，开展了不同波长与不同材料作用的加工实验研究。研究表明，1064nm皮秒脉冲激光可用于手机屏幕切割，532nm皮秒脉冲激光可用于光电探测器制作，355nm皮秒脉冲可用于精细度要求较高的金属类材料加工。激光选择熔化成形工艺参数对多孔钛结构的影响及成孔机理
摘要：为丰富生物医用多孔钛的制备方法，采用激光选择熔化成形技术制备了多孔钛，着重研究了光斑直径／扫描间距（D／d）值及粉末组成对多孔钛结构的影响、主孔及微孔的形成机理。结果表明：实验粉末为95％Ti＋5％TiH2（95％，5％为质量分数）、D／d值为1时，多孔钛孔隙由主孔和微孔构成，微孔将部分主孔连通，形成三维连通结构；激光束选择性地作用于预置粉末，预留的未被辐照区域形成主孔，是否存在主孔由D／d值决定，D／d=2时不产生主孔，D／d=1时产生主孔；激光作用下TiH2分解产生H2，在极快速凝固条件及“活塞效应”的协同作用下，部分Hz来不及从钛熔池中逸出而形成微孔，微孔对样品的孔隙率影响不明显，但微孔的存在明显提高了样品的开孔率。人工神经网络在激光三维铣削参数优化中的应用研究
摘要：激光三维铣削是在单层激光铣削基础上，逐层加工形成的，因此，单层铣削深度将决定整个三维铣削层质量。针对激光铣削中影响因素多且存在交互因素而无法用线性关系式表达的现象，基于人工神经网络技术，借助Matlab平台，建立了工艺参数到铣削深度和铣削深度到工艺参数的双向前馈型反向传播（BP）神经网络模型，利用激光铣削试验获得样本数据对网络进行训练和测试。结果表明，利用带有隐含层的BP前馈型神经网络能够较好地预测和优化加工参数，对于减少激光三维铣削试验次数具有很好的帮助。5083铝合金光纤激光焊接工艺研究
摘要：采用IPGYLS-6000光纤激光器焊接4mm厚5083-H116铝合金板，研究了焊接工艺参数对焊缝成形及缺陷的影响规律，分析了接头显微组织及力学性能。研究结果表明，激光功率、焊接速度及离焦量三者的匹配综合影响焊缝的熔透情况；光纤激光焊接5083铝合金的主要问题是表面下凹及咬边；在熔透条件下采用较高功率5kw及6kw，速度范围在6m／min~9m／min的光纤激光能够得到较为理想的焊缝；在零离焦、功率6kW及焊接速度9m／min的优化参数下，焊接接头中从熔合线至焊缝中心，结晶形态从细密的柱状晶逐渐转变为等轴树枝晶，并存在较明显的成分偏析；硬度测试表明焊缝区显微硬度存在波动，其平均值低于母材；接头抗拉强度为287MPa，约为母材的83．9％，屈服强度为227MPa，延伸率为3．57％，断裂位置位于焊缝区，断裂类型属韧性断裂。1064nm光纤激光辐照多壁碳纳米管的连接与破坏作用的研究
摘要：多壁碳纳米管经由1064nm波长光纤激光辐照后，通过扫描电镜（SEM）观测发现连接现象。SEM图像清晰展示了在相互搭接的两多壁碳纳米管之间出现熔化一重熔的现象，两个或多个多壁碳纳米管融合在一起，且管壁完整光滑没有破坏迹象。通过透射电镜（TEM）表征发现在连接处有新的石墨片层生成。发现在一定功率密度的情况下，随着激光辐照时间增加，多壁碳纳米管呈现出熔化连接至破坏的趋势。基于正交试验的脉冲激光辅助车削氧化铝陶瓷表面质量研究
摘要：氧化铝工程陶瓷因具有优越的热物理特性和机械性能，在现代制造业中得到了广泛应用。为研究脉冲激光辅助车削氧化铝陶瓷的表面质量，利用自行设计的脉冲激光加热辅助切削系统对热压96氧化铝陶瓷进行加热辅助车削试验。采用正交试验对影响加工表面质量的因素进行了研究，得出脉冲激光辅助切削的最佳参数组合以及激光功率、脉冲频率、机床转速和进给量对表面粗糙度和表面缺陷的影响规律。结果表明，进给量对表面粗糙度值的影响最大，达到41．97％，在最佳参数组合，即激光功率为50w，机床转速为510r／rain，脉冲频率为50kHz，进给量为0．0mm／r条件下进行加热辅助切削试验，工件可以获得较小的表面粗糙度值和较少的表面缺陷。调Q和静态Er：YAG激光消融骨硬组织的研究
摘要：采用脉冲调QEr：YAG激光和脉冲静态Er：YAG激光分别对离体猪股骨组织进行了消融实验。测量出两种模式的Er：YAG激光对猪股骨的消融阈值范围分别为1．80～2．40J／cm。和3．46～5．00J／cm。，结果显示调QEr：YAG激光对离体猪股骨组织的消融阈值低。使用调Q激光与静态激光在重复率为3Hz，脉冲能量为200mJ，作用脉冲数为15次，分别辐照于离体猪股骨组织，利用扫描电子显微镜（sEM）观察骨组织消融出的坑状结构的形态变化。系统比较调QEr：YAG激光与静态Er=YAG激光消融骨组织在切口表面形貌、微结构变化等方面的优劣，同时在两种模式激光消融猪股骨组织过程中，使用热像仪观察两种激光模式的激光消融骨组织对组织周围的温度分布。实验结果表明调QEr：YAG激光消融猪股骨的消融效率高、切缝光滑且对周围组织细胞的热损伤小。因此，调QEr：YAG在猪股骨组织消融过程中具有显著的优势。基于脉冲激光二极管辐射源的光声成像系统
摘要：采用具有价格低、体积小、结构紧凑、重复率高等优点的脉冲激光二极管，搭建了一套C扫描模式的光声成像系统，并采用三维可视化光声重建技术，获得了被测样品的二维和三维光声影像。实验中，系统采用前向模式接收光声信号，激光二极管和超声探测器保持相对位置不变。实验结果表明，该成像系统横向分辨率为0．5mm，光声信噪比可达20．6dB，A扫描速度为0．16s／div。该激光二极管的单脉冲能量低至14砧，整体体积只有10cm×3cm×3cm，有望发展成为一种低成本、实时、便携式的生物组织无损光声成像系统。一种用于超声成像的快速合成孔径技术
摘要：基于多幅图像融合的合成孔径技术在发射和接收过程中均能够实现动态聚焦。所以具有较高的图像分辨率。但是，基于多幅图像融合的合成孔径技术对系统的数据处理、传输、存储能力等有很高的要求，因此难以应用于实际系统中。针对该问题，提出了快速合成孔径技术。该技术利用定点聚焦法取得扫描线数据，再结合基于多幅图像融合的合成孔径技术中的相干样点叠加方法，从而得到高分辨率图像。提出的快速合成孔径技术实现了发射和接收的动态聚焦，并且在一定范围内使分辨率与成像范围无关。利用软件FieldⅡ进行仿真分析，通过与最小方差（MV）法以及基于多幅图像融合的合成孔径技术的比较，验证了快速合成孔径技术的可行性。紫外写入光纤布拉格光栅的光-热效应
摘要：提出了一种测量光纤布拉格光栅的光一热效应的新方法，并利用它对一个实际的紫外写入光纤布拉格光栅的光一热效应进行了实验研究。利用980nm半导体激光器作为抽运源、两个紫外写入光纤布拉格光栅作为反射镜、一段10m长的掺铒光纤作为增益介质，构建了分布布拉格反射光纤激光器。通过合理设计，在分布布拉格反射光纤激光器工作的同时，获得了所使用的光纤布拉格光栅的反射光谱。实验结果显示，当抽运功率为100mw时，光一热效应导致所使用的紫外写入光纤布拉格光栅的反射光谱向长波长方向漂移了0．034nm。该方法可以很好地应用于光纤布拉格光栅的光热效应的测量。菱形晶格多孔光纤偏振拍长的波长敏感性优化
摘要：针对菱形晶格多孔光纤，应用全矢量有限差分光束传播法分析了纤芯附近一对特殊气孔、本底气孔以及对角线上的气孔间距对偏振拍长波长敏感性的影响，初步得出包层结构的优化参数，再通过横向伸缩形变引入两种新的非对称结构，进一步抑制多孔光纤原有双折射随波长的非线性变化，在降低偏振拍长波长敏感性的同时包层结构的几何参数也获得了较大的误差容限，结果表明，偏振拍长的中值为132．5mm，在波长1．2～1．7μm范围内，相对变化率小于土4％，同时优化后包层结构的几何参数误差容限大于0．1μm，为制作多孔光纤宽带消色差波片提供了较为可行的工艺参数。
