Y型腔正交偏振双频激光器闭锁阈值频差影响因素研究
摘要：针对自主研制的Y型腔正交偏振He-Ne双频激光器,利用Lamb半经典理论分析抽运电流、工作点和谐振腔损耗等因素对闭锁阈值频差的影响规律。搭建了Y型腔正交偏振双频激光器闭锁阈值频差测量系统,从实验上开展对双频激光器闭锁阈值频差影响因素研究。通过改变抽运电流值和公共腔镜上压电陶瓷电压研究抽运电流和工作点对激光器闭锁阈值频差影响。实验结果表明,激光器闭锁阈值频差随抽运电流值增加而减小,工作点越靠近增益曲线中心,激光器闭锁阈值频差越小。当激光器抽运电流值大于2.2 m A时,调节公共腔压电陶瓷电压至最佳工作点处,激光器闭锁阈值频差可降至几兆赫兹甚至更低。硅基盘型腔的光学谐振式陀螺DQ乘积优化
摘要：硅基盘型谐振腔由于其高品质因数Q值的特性,作为谐振式陀螺的核心元件,有望实现谐振式陀螺的小型化、集成化,成为目前谐振式陀螺中研究的基础。谐振式陀螺的极限灵敏度受谐振腔的DQ乘积（谐振腔直径D与Q值的乘积）的大小直接影响,提出制作大尺寸的盘型谐振腔获得高的DQ乘积,从而提升谐振式陀螺的极限灵敏度。通过理论计算仿真得到盘型谐振腔的Q值、DQ乘积以及陀螺灵敏度与谐振腔直径D的对应关系及其原因,实验中,采用传统半导体工艺制备不同直径的盘型腔（400μm~10 mm）,通过与锥形光纤进行耦合测试得到输出透射谱线,得到盘型谐振腔直径D与Q值的变化成正比关系,得到最优的盘型腔参数,当D=10 mm时,Q值可达1.2×106,通过提升工艺精度以及后续优化还有极大的提升空间,理想条件下将实验得到的数据通过理论计算得到谐振式陀螺灵敏度可达0.02°/s,提供了一种提高谐振式陀螺灵敏度的思路。LDA抽运腔内LBO和频激光器噪声特性分析
摘要：实验采用激光二极管阵列（LDA）端面抽运Nd∶YVO4晶体,腔内产生1064 nm和1342 nm双波长振荡,通过非线性晶体LBO的I类相位匹配产生连续输出的593.5 nm和频光。在不同的实验条件下,测量并分析了噪声特性,并用法布里-珀罗干涉仪和光束轮廓仪分别测量了593.5 nm激光在低噪声与高噪声状态下的纵模结构与横模模式。结果表明：I类相位匹配的和频光噪声情况与其纵模结构密切相关,而抽运功率和谐振腔微调对和频光的纵模结构有很大影响。激光输出在多纵模结构不稳定时的噪声要高于多纵模结构稳定时的噪声。并且激光输出为高阶横模模式时,也会引起激光噪声的增大。端抽运板条放大器特性参数测试系统
摘要：利用端抽运板条放大器多角度通光的特点,建立了一套板条放大器各特性参数的测试系统,实现了动态加载条件下板条放大器的可提取功率、波前畸变及退偏度等多参数的同步测试。该系统包含千瓦级的窄线宽注入光源及提取功率测试系统,高精度热致波前畸变及退偏测试系统。当注入光源功率为2.7 k W,抽运电流为90 A时,板条放大器中可提取功率约为2.9 k W,波前畸变幅值差值小于1μm（27 mm口径）,热致退偏约为5.1%。对比无注入光时测得的放大器相关特性参数,两者差异较大,说明了该测试系统对于准确掌握板条放大器性能的必要性。激光棒状放大器非成像抽运腔设计
摘要：针对非成像抽运方式,研究最大理论耦合效率下的抽运腔结构。采用边缘光线原理和定绳法设计了多灯非成像抽运腔,根据放大器的结构差异,设计了两种计算模型。在相同抽运能量下,对非成像抽运腔和成像椭圆腔中钕玻璃棒表面辐照度进行了数值模拟,结果表明,椭圆抽运腔的辐射光线存在氙灯的自吸收和氙灯相互间吸收的现象,影响了放大器的增益性能。非成像抽运腔的反射壁消除了氙灯自吸收,且减少了光线反射次数。因此,非成像抽运腔能够实现最大耦合效率和最佳的抽运均匀性。瓦级100nm可调谐中红外Er∶ZBLAN光纤激光器
摘要：报道了输出功率为瓦级,调谐范围超过100 nm的中红外2.8 mm波段光纤激光器。采用中心波长为975 nm半导体激光器抽运高掺铒氟化物（Er：ZBLAN）双包层光纤,以闪耀光栅为调谐元件,室温下实现了功率大于1 W、宽范围可调谐的2.8 mm波段光纤激光输出,最大调谐范围达122 nm。激光器在波长2.831 mm处输出功率为1.02 W,斜率效率为21.6%。二极管激光阵列光栅-外腔谱合成系统中光束串扰行为及其对合成效率的影响
摘要：在二极管激光阵列（DLA）光栅-外腔谱合成系统中,由于变换透镜像差、光栅制作误差及＂smile＂工艺误差等因素的综合作用,将导致DLA发光单元间出现光束串扰。通过分析光束串扰行为的产生机理,将主要的光束串扰行为分为两类,即杂散光返回至发光单元自身,以及经外腔反馈到其他单元,进而分别导致自激振荡模式和耦合振荡模式的产生。在此基础上,给出了含串扰光注入的半导体激光器速率方程,进而推导出DLA发光单元的合成效率模型,分析了自激振荡和耦合振荡对发光单元合成效率的影响。结果表明,杂散光返回至发光单元自身,以及经外腔反馈到其他单元这两种光束串扰行为会不同程度地降低合成效率,且后者影响更大。在实际工作中,需要采取措施对光束串扰行为加以抑制。热处理对激光沉积修复GH4169合金残余应力和拉伸性能的影响
摘要：研究了感应加热局部热处理和真空炉整体热处理对激光沉积修复GH4169合金修复件残余应力和拉伸性能的影响。结果表明,激光沉积修复GH4169合金修复件经直接时效热处理后,组织特征变化不大,具有较强生长取向性的外延枝晶组织特征,但枝晶间Laves相出现了部分溶解,残余应力明显消减,拉伸强度显著提高。相比沉积态修复件,局部热处理后残余应力平均降低了33%以上,拉伸强度达到了锻件水平的86%以上;真空热处理后残余应力平均降低了43%以上,拉伸强度达到了锻件水平。无保护层激光冲击提高K24合金高周疲劳性能研究
摘要：针对K24镍基铸造合金材料表面粗糙度大引起吸收保护层贴合不紧密的问题,提出采用无保护层激光冲击（LSPw C）方法对K24合金进行强化,利用高周疲劳实验验证其强化效果,并从残余应力、微观组织方面讨论疲劳性能改善机理。实验结果表明：相对于原始叶片,LSPw C后的模拟叶片的疲劳强度提高16%,保温后疲劳强度提高11%。LSPw C在试样表层诱导产生高幅值残余压应力和高密度位错,从而提高模拟叶片的疲劳性能;保温后,大部分残余压应力发生松弛,位错结构具有较好的热稳定性,这是保温后模拟叶片疲劳性能提高的主要原因。中空激光内送粉熔覆成形悬垂薄壁件
摘要：基于激光光内同轴送粉技术和6轴机器人技术,采用熔覆头空间变姿态的成形方法,通过沿着生长的切线方向连续变角度送粉堆积的方法成形了悬垂薄壁件。建立了倾斜基面熔池受力与位移模型,并通过优化工艺参数抑制熔池的位移和流淌。实验结果表明,倾斜角可从0°逐渐变化至81°,实现了大倾角悬垂结构的无支撑成形。成形件表面平整光滑,完全消除了＂台阶效应＂,表面粗糙度Ra=6.3μm。截面纹理图显示各熔层沿中轴线对称,无明显朝重力方向的偏移。成形件在不同倾角位置的显微组织无明显区别,皆达到晶粒细小,组织致密均匀。Ti6Al4V合金激光熔覆复合涂层的摩擦学和高温抗氧化性能研究
摘要：为了改善Ti6Al4V合金的摩擦学和高温抗氧化性能,预置Ni Cr/Cr3C2-Al-Si复合粉末,采用激光熔覆技术在钛合金表面制备复合涂层。表征了涂层的显微组织结构,测试了涂层的摩擦学和高温氧化性能,并分析了相关机理。结果表明：涂层由Ti C、Ti5Si3和Cr3Si增强相及γ-Ni/Al8Cr5基体组成,平均显微硬度为750 HV0.5,约为Ti6Al4V（360 HV0.5）合金的2倍。室温（25℃）下,由于涂层的高硬度可有效抵抗塑性变形,涂层表现出较好的耐磨性能;高温（600℃）下,钛合金表面生成氧化膜,呈现自润滑效果,而涂层表面产生裂纹,耐磨性能轻微降低。恒温（800℃）氧化32 h后,钛合金表面发生严重氧化腐蚀,而涂层表面生成致密的Al2O3、Ni O和Cr2O3混合氧化物,有效阻止了氧原子的扩散,高温抗氧化性能约为钛合金基体的8.4倍。低温水冷下AZ80镁合金表面激光熔覆Al63Cu27Zn10涂层的组织与性能
摘要：为提高AZ80镁合金的表面性能,在低温流水冷却条件下采用预置粉末激光熔覆法在镁合金表面制备Al63Cu27Zn10（原子数分数,%）涂层。利用X射线衍射仪（XRD）、扫描电子显微镜（SEM）、显微硬度仪、摩擦磨损试验机、电化学工作站对熔覆层和基体的微观组织与性能进行了表征和分析。结果表明：熔覆层组织均匀致密,与基体呈良好冶金结合,熔覆层主要由α-Mg,二元相Al17Mg12、Al Mg、Al3Mg2,三元相Mg32Al47Cu7、Al Mg2Zn、Mg Al2O4和非晶相组成。熔覆层的显微硬度为375~683 HV,是基体（92 HV）的4~7倍,熔覆层相对耐磨性为基体的3.2倍,电极电位提高了389.5 m V,腐蚀电流降低了两个数量级。经激光熔覆Al63Cu27Zn10（原子数分数,%）涂层后,AZ80镁合金基体的耐磨耐蚀性能得到较大改善。空间变姿态激光堆积变径回转体成形技术研究
摘要：基于激光内送粉技术,借助6轴机器人实现了光头空间变姿态/变方向分层激光堆积成形。重点研究了连续变换基体空间角度对熔道形貌的影响;分析了空间变姿态/变方向激光堆积的难点和关键技术;进行了空间连续变姿态/变方向实体成形试验,并对成形件的壁厚、组织、显微硬度进行了分析。结果表明,随基板倾斜角度增大,熔池最大偏移量为0.06 mm,重力对熔池的流动影响不明显;采用切向分层技术、熔道变角度生长自适应技术以及轴线偏移补偿技术有效地解决了＂花瓶＂状变径回转体激光成形堆积的难点。成形件与基体为冶金结合,熔道不同区域的组织和显微硬度各有不同,成形组织整体较为细密均匀,区域显微硬度变化较小;成形件大角度变化处,显微硬度有一定下降,成形件小角度变化处,显微硬度无明显改变。基于颗粒形貌及成分分析的激光除漆去除机理研究
摘要：通过对纳秒Nd∶YAG脉冲激光辐照油漆过程中所喷溅的颗粒形貌及成分的分析,研究激光除漆的物理机理。扫描电子显微镜的结果表明,在激光除漆的过程中产生微米量级和纳米量级的颗粒以及纳米网状结构。微米尺度的颗粒形状不规则,表面粗糙;纳米尺度的颗粒呈球形,表面光滑。随着激光能量的增大,微米量级和纳米量级的颗粒平均尺寸都变大。X射线能谱仪的结果显示,微米量级的颗粒成分与激光辐照前漆的成分相当,与振动去除机制有关,而纳米颗粒中碳的含量（原子数分数）下降超过50%,是由于激光对漆的烧蚀作用所导致。该研究为激光除漆基本物理机理的研究提供新的思路和方法。双线排龈法与Nd∶YAG激光排龈法的临床效果比较
摘要：探讨双线排龈法和Nd∶YAG激光排龈法的排龈效果、患者疼痛反应程度和对牙周健康的影响。将96颗患牙随机分组,即双线排龈组和Nd∶YAG激光排龈组。对石膏模型、印模及患者疼痛度进行调查,通过牙周健康指数对修复后1周、1个月、3个月的基牙牙周健康状况进行评价。两组石膏模型及印模均达到满意效果。Nd∶YAG激光排龈组的无痛率明显高于双线排龈组（P〈0.05）。两组治疗后1周及1个月的探诊深度（PD）值均较治疗前降低,但Nd∶YAG激光组PD值高于双线排龈组（P〈0.05）。3个月后两组PD值均恢复至治疗前水平（P〉0.05）。Nd∶YAG激光组操作时间明显短于双线排龈组。两种排龈方法均可以达到理想的排龈效果。但Nd∶YAG激光具有操作简便,耗时少且无痛等优点。基于谱域光学相干层析术的互相关法测量空间横向流速
摘要：提出了一种利用互相关性测量空间横向流速的方法。通过设定谱域光学相干层析术系统的扫描模式X和Y,利用同一深度位置的相邻A扫信号间的互相关性与空间横向速度分量之间的数学关系,求得空间横向流速的绝对大小。详细阐述了该方法的测量原理。通过毛细管模拟实验描绘了截面的横向流速分量分布,并验证了所测得的平均横向流速大小与用注射泵设定的值基本一致。大指向误差下的两路自适应光纤准直器200W非相干合成实验
摘要：大功率光纤激光光束合成系统中,由装调误差、热形变效应等引起的光束大指向误差会影响合成效果,并可能对光束合成系统造成严重危害。搭建了2路百瓦量级自适应光纤准直器的光束指向操控实验平台,分别利用基于可变桶中功率评价函数和基于合成光束发散角评价函数的随机并行梯度下降控制策略校正了合成光束间的大指向误差,实现了功率200 W的非相干合成,为大指向误差下的大功率光纤激光合成提供了参考。实现光载无线电系统三阶交调抑制的新方案
摘要：光载无线电（Ro F）系统是近年来光通信研究的一个热点。抑制三阶交调从而增大无杂散动态范围（SFDR）是Ro F系统优化的重要内容。为了提高Ro F系统的动态范围,提出了一种基于光纤光栅陷波器和可调延迟线（TDL）抑制三阶交调的新方案。在对该方案理论分析的基础上,进行了实验验证。实验结果表明,该方案能有效抑制三阶交调,系统的SFDR提高了10.5 d B,且具有结构简单易实现、器件成本低的优势。
