中国激光杂志

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中国激光杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

Chinese Journal of Lasers

  • 31-1339/TN 国内刊号
  • 0258-7025 国际刊号
  • 1.54 影响因子
  • 1-3个月下单 审稿周期
中国激光是中国光学学会;中国科学院上海光学精密机械研究所主办的一本学术期刊,主要刊载该领域内的原创性研究论文、综述和评论等。杂志于1974年创刊,目前已被CA 化学文摘(美)、北大期刊(中国人文社会科学期刊)等知名数据库收录,是中国科学院主管的国家重点学术期刊之一。中国激光在学术界享有很高的声誉和影响力,该期刊发表的文章具有较高的学术水平和实践价值,为读者提供更多的实践案例和行业信息,得到了广大读者的广泛关注和引用。
栏目设置:激光制造、简讯

中国激光 2017年第10期杂志 文档列表

中国激光杂志综述
体全息存储研究现状及发展趋势1-12

摘要:以历史为引线,综述了体全息存储技术的研究历史、现状和未来的发展趋势。列举了体全息存储原理、特点以及国内外体全息存储的发展历程。分别介绍了体全息存储驱动器结构、存储材料、信道处理的关键技术的现状,并对相位型及偏振型体全息存储的最新进展进行了展望。对阻碍体全息存储实用化的技术问题进行了分析,认为页间串扰噪声、材料散射噪声、材料收缩是限制存储密度的3个瓶颈问题,是后续研究需要重点解决的问题。

中国激光杂志激光物理
可调谐多波长自激布里渊掺铒光纤激光器13-18

摘要:利用光纤扩径腰椎熔接技术,分别对长为4.5cm单模光纤的两端进行扩径,形成了球形-单模-球形结构的新型马赫-曾德尔干涉仪(MZI)。基于MZI构造了一种可调谐多波长自激布里渊掺铒光纤激光器。将其置于丙三醇溶液中,在波长为980nm、抽运功率为200mW的情况下,改变丙三醇质量分数会引起光纤包层外界环境的有效折射率的变化,从而导致干涉光谱的改变,实现在1558.6-1562.8nm范围内输出激光波长可调谐,其调谐范围为4.2nm,得到了波长间隔为0.088nm、平均光信噪比大于15dB的6个布里渊激光输出。该激光器结构简单、波长间隔稳定,在密集波分复用、光纤传感等领域的应用前景十分广阔。

采用多喷嘴阵列产生高亮度高次谐波19-23

摘要:采用长焦距透镜与连续介质气体靶是目前高亮度高次谐波产生实验中谐波产率较高的方案,在长焦距透镜方案中进一步探索使用准相位匹配技术,有望在连续介质靶的基础上进一步提高高次谐波信号的强度。根据准相位匹配技术,设计了一种多喷嘴阵列气体靶,通过模拟计算的方法,对比传统连续介质气体靶与多喷嘴气体靶这两种方案,从理论上证实多喷嘴气体靶可以实现谐波信号强度的进一步提升。

基于高圆度微球腔选模的单纵模窄带光纤激光器24-29

摘要:提出了一种基于高圆度微球腔选模的双环腔光纤激光器。通过改进熔融加热和表面洁净化处理工艺,获得了高圆度、高Q值微球腔,利用二维可视的三维高精度耦合系统实现锥形光纤-微球腔的高效率耦合。通过优化入射光偏振态和锥形光纤直径,获得了耦合效率为99.5%,3dB带宽为1pm,边模抑制比为14.5dB的窄带回音壁模(WGM)共振谱。将高效耦合的锥形光纤-微球腔作为光纤子环腔选模单元,获得了3dB带宽小于0.01nm,边摸抑制比为40dB,稳定无跳模的单纵模窄带激光输出。

强激光作用下导光镜面温度场的影响因素分析30-37

摘要:为降低导光镜面激光辐照区的温度梯度,利用有限体积法求解三维湍流传热方程,得到激光辐照区温度场分布,研究了矩形流道尺寸参数、冷却液的浓度与流速等因素对导光镜面平均温升和温升差的影响,并设计了双流道结构。结果表明,对于单流道,镜面辐照区温度场不随其几何中心呈对称分布,最高温度点位于流道下游;增大流道截面尺寸和冷却液流速可以提高换热效果;流道不同面之间的温度分布并不相同;乙二醇冷却液浓度越高,换热效果越差;相比于单流道结构,双流道结构的平均温升降低幅度最大可达17.79%,温升差降低幅度最大可达67.97%。

三维光场限制的混合表面等离子体纳米激光器38-44

摘要:设计了一种带圆角的金属脊和低折射率空气间隙的新型混合表面等离子体波导结构。基于有限元法建立数学模型,在工作波长为489nm的可见光波段研究了该波导的电场分布、归一化模式面积、传输距离、品质因子和珀塞尔因子随金属脊曲率半径的变化情况。结果表明,调整结构参数可使波导实现超深亚波长的光场限制,同时获得较大的SPPs辐射增强倍数。在最优几何参数(纳米线半径为95nm,金属脊曲率半径为20nm)下,波导有效模式面积为0.0037λ^2,品质因子为268,珀塞尔因子为65,增益阈值为0.2768μm^-1,其表征激光增强值为69800。该激光器谐振腔具有超强的局域能力和激光增强能力,可以实现超深亚波长的低阈值激射。

高功率激光装置非线性相移测试技术45-51

摘要:针对非啁啾激光脉冲,提出了一种基于枚举思想的高功率激光装置非线性相移测试方法。结合脉冲波形和能流变化,得到不同非线性相移假设值下脉冲放大后展宽光谱的理论分布。然后将展宽光谱的理论分布与实测结果进行比较,两者残差最小时理论展宽光谱对应的非线性相移假设值即为测量结果。测试技术和方法不受脉冲时间波形的限制,有效提高了测量结果的置信度。

中国激光杂志激光制造
27SiMn高强钢激光-MAG复合焊接头组织和性能52-58

摘要:利用光纤激光-金属活性气体(MAG)复合焊接方法焊接了25mm厚的27SiMn高强钢,分析了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明,接头钝边焊道焊缝和热影响区主要为马氏体;填充焊道的焊缝主要由晶内针状铁素体、少量先共析铁素体和上贝氏体组成,其热影响区组织以马氏体为主。焊接接头硬度分布不均匀,钝边焊道硬度的最高值出现在焊缝;填充焊道硬度的最高值出现在粗晶区,母材的硬度最低。拉伸时接头均断于母材。冲击试验结果表明,钝边焊道焊缝的冲击断口存在脆性断裂区和韧性断裂区,填充焊道焊缝的冲击断口仅观察到韧性断裂区。

采用化学腐蚀辅助皮秒激光成丝技术获得蓝宝石亚微米级精细切面的研究59-66

摘要:以波长为1064nm的超短脉冲激光(脉宽为10ps)作为成丝激发源,引导自聚焦效应在蓝宝石内部产生了突破瑞利长度限制的成丝线迹。利用成丝区因相变而造成的与材料其他区域物相的不同,辅以化学腐蚀的方法,获得了切面粗糙度为800nm的蓝宝石切割件,该技术可实现自由路径切割。分析了皮秒激光的成丝特征和技术实现的工艺参数,确定了皮秒激光在蓝宝石内的自聚焦阈值功率为2.78×10^6 W,探究了激光峰值功率、聚焦位置及辐照点脉冲数对皮秒激光在蓝宝石内部成丝起始位置和切割质量的影响,获得了实现蓝宝石高精度切割的工艺参数。

激光沉积修复GH738高温合金的组织与拉伸性能67-72

摘要:对GH738镍基高温合金贯通槽式损伤试样进行激光沉积修复,分析了修复试样的显微组织及室温拉伸性能。结果表明:激光沉积修复区组织为典型的外延生长柱状枝晶,枝晶垂直于基体,并趋向激光沉积高度方向贯穿多个沉积层连续生长,修复区中心的枝晶取向出现了较大偏转;修复区内未发现γ'相,且碳化物含量较少,枝晶干上主要为富含Cr、Co的颗粒状M23C6型碳化物,枝晶间存在少量尺寸相对较大的立方体MC型碳化物,其Ti、Mo含量较高。相比于基体,热影响区中γ'相的尺寸明显增大,部分尺寸超过了200nm,平均间距明显增大;热影响区内的碳化物含量减少,且部分碳化物发生分解。激光沉积修复试样的室温抗拉强度为锻件的78.2%,断后伸长率为锻件的69.2%。

交叉筋壁板激光弯曲成形仿真研究73-82

摘要:采用顺序耦合的方法建立了交叉筋壁板激光弯曲成形的有限元模型,对壁板成形过程中的温度场和应变场进行分析,提出一种变功率扫描策略来减小壁板的非期望变形。结果显示,恒参数扫描时交叉筋壁板不仅发生横向弯曲,还发生纵向弯曲,并且扫描线上的蒙皮发生下凹。分析表明,蒙皮的下凹是由横向弯曲变形不一致导致的,纵向弯曲是由纵向塑性压应变导致的;采用提出的变功率扫描策略可以有效减小壁板的非期望变形,将蒙皮的最大下陷量和自由端的相对弯曲程度分别减小了80%和58%。

中国激光杂志材料与薄膜
激光激发Ce:YAG单晶与陶瓷的发光性能83-90

摘要:制备了不同Ce^3+掺杂浓度(摩尔分数)的钇铝石榴石(YAG)单晶和陶瓷,并对激光激发Ce:YAG单晶和陶瓷的光通量、光电转换效率、显色指数及色温进行了研究。在电流为2.6A的激光激发下,Ce^3+掺杂浓度为0.3%的陶瓷的光通量最高,为617.2lm;Ce^3+掺杂浓度为0.5%的单晶的显色指数较高,为62,色温为5841K。在功率为2.61 W、材料中心功率密度达10.8 W·mm^-2的激光激发下,Ce:YAG单晶和陶瓷的光转换均未达到饱和,对应的光-光转换效率均约为240lm·W^-1。实验结果表明,在高功率密度激光激发下,陶瓷和单晶均适用于产生高亮度白光。

基于激光裂解含Ti粉聚二甲基硅氧烷的SiTiOC复相陶瓷涂层制备91-97

摘要:通过激光裂解含Ti粉聚二甲基硅氧烷先驱体,制备了陶瓷涂层,并分析了裂解产物的组成与结构。结果表明,在高能激光作用下,Ti粉与聚二甲基硅氧烷发生自由基反应,生成由晶态的SiC、TiC、TiO2和非晶态SiO2、单质C、C6H18OSi2组成的复相陶瓷涂层。新生的TiO2和TiC陶瓷相能填补陶瓷涂层的孔隙,使涂层表面平整,孔隙减少。金属Ti粉的加入还有利于降低复相陶瓷涂层中自由碳的质量分数,当添加的Ti粉质量分数为5.0%时,涂层中Si、O和C元素质量分数分别达到74.44%、16.48%和6.19%。

Er^3+、Y^3+掺杂浓度对BaxNayYzF2x+y+3z+3m:Erm^3+材料上转换发光性能的影响98-104

摘要:以低温燃烧合成法制备了BaxNayYzF2x+y+3z+3 m:Erm^3+上转换荧光粉,通过X射线衍射仪和扫描式电子显微镜对荧光粉的物相及形貌进行分析,采用正交实验法得出最佳配方。通过测试Er^3+和Y^3+掺杂浓度不同的样品的上转换发光性能,研究了掺杂浓度对红绿光上转换的影响。结果表明:增大Y^3+的掺杂浓度,有利于绿光上转换过程;增大Er^3+的掺杂浓度,有利于红光上转换过程。

石墨烯超材料复合结构的宽带吸收105-111

摘要:为了设计宽带光吸收器件,构建了一个由石墨烯超材料层、空气层和金属层组成的复合结构模型。推导其传输矩阵公式,并利用它计算结构的传输特性。结果表明,通过调节结构参数,可以实现在高吸收率的条件下波长带宽与角度带宽的同时扩展。入射角为π/4时,在入射波长0.1-6.0μm内,吸收率均达到0.8以上。入射波长为3.5μm时,入射角在-70°-70°的范围内吸收率可以达到0.9以上。

中国激光杂志测量与计量
用于零场核磁共振探测的无自旋交换弛豫原子磁力仪112-122

摘要:研制了用于液体零场核磁共振探测的无自旋交换弛豫(SERF)铷原子磁力仪。通过实验测量原子的磁共振曲线,验证了磁力仪工作在SERF状态,且结果与理论相符。采用增加光强的方法提高磁力仪带宽,满足了液体零场核磁共振的带宽需求,磁力仪在20-300Hz频率范围内的灵敏度低于18fT/Hz^1/2。用基于磁力仪研制的液体零场核磁共振装置对甲酸样品进行测量,得到了^13 C标记的甲酸的零场核磁共振谱,验证了磁力仪的可用性。

基于微结构法布里-珀罗干涉仪的光纤光栅脉搏波解调方法123-129

摘要:提出了一种基于微结构法布里-珀罗干涉仪(MS-FPI)的光纤光栅(FBG)脉搏波解调方法。所提出的MS-FPI由单模光纤和光子晶体光纤(PCF)熔接而成,通过特殊的工艺在熔接端面形成微气泡构成布里-珀罗(F-P)腔,其尺寸约为48μm。该MS-FPI经再涂覆后具有较好的机械强度,可作为纱线织入织物。其干涉谱在弯曲直径4cm范围内,基本保持不变,且具有极低的温度灵敏度,适合作为解调滤波器。对该波长解调方法进行理论分析和实验研究,结果表明,所设计的解调系统在FBG脉搏波范围内可实现线性解调,具有较好的测量重复性,解调灵敏度约为43mV/pm;所解调出的脉搏波与商用解调仪的结果一致,通过与光电容积脉搏波的对比,证明了所设计系统解调脉搏波的正确性。

超大尺度线结构光传感器三维测量系统外参数标定130-137

摘要:为了满足大型自由曲面工件高精度实时三维测量的需求,设计了一种超大尺度线结构光传感器三维测量系统,并提出一种基于一维靶标的传感器外参数的现场标定方法。实验结果表明,该方法的标定精度与基于平面靶标的方法相当,且其一维靶标的高精度制作更容易,外参数的现场标定过程操作更方便,更适合超大尺度线结构光传感器的现场标定。