中国激光杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

中国激光 2019年第04期杂志 文档列表

中国激光杂志激光器件与激光物理

大范围可调谐液晶/聚合物光栅有机半导体激光器1-5

摘要：基于液晶/聚合物光栅,以MDMO-PPV为增益介质,在抽运增益介质层不同位置处对出射激光波长进行粗略调谐,通过施加外部电压对出射激光波长进行精密调谐,最终得到调谐范围为18 nm、可连续精密调谐的液晶/聚合物光栅有机半导体激光器。该研究可为改进可调谐分布反馈有机半导体激光器提供一些新思路。

小型化可调谐外腔面发射绿光激光器6-11

摘要：以InGaAs多量子阱为有源区材料,以对抽运光透明的AlGaAs/AlAs为后端分布布拉格反射镜材料,采用后端抽运方式,在腔内插入标准具作为滤波元件,通过腔内倍频,获得小型化可调谐的光抽运外腔面发射绿光激光器。作为滤波元件,标准具可压窄基频光的光谱半峰全宽。为了阻止倍频光返回到增益芯片,标准具镀有倍频光高反膜。激光器的基频光调谐范围超过10 nm,倍频绿光在中心波长559 nm处的调谐范围为4 nm,光谱半峰全宽为1.0 nm,最大输出功率为65 mW。

氙灯抽运Er∶YAP晶体的中红外激光性能12-18

摘要：采用氙灯抽运研究了原子数分数为10%的Er3+掺杂的YAP晶体在2.7~3μm波段的激光性能,使用3种不同透射率的输出镜,实现了最大输出能量为1173 mJ@1 Hz、1284 mJ@5 Hz、495 mJ@10 Hz、104 mJ@20 Hz的激光输出,对应的斜率效率分别为0.80%、0.99%、0.84%和0.44%。当重复频率为5 Hz,透射率为15%时,该晶体具有最大的输出能量和激光效率,相应的平均输出功率达到了6.42 W,约是目前已报道最好结果的4倍。测量了不同输入功率下Er∶YAP激光的光束质量,随着输入功率的增加,其光束质量逐渐下降。在输出激光中观察到了波长分别为2710,2728,2795,2918 nm的4条激光谱线。因此,Er∶YAP晶体可以实现优良的多波长中红外激光输出。

低噪声连续单频532 nm/1.06μm双波长激光器19-25

摘要：研制出一台全固态低噪声连续单频Nd∶YVO4-LBO双波长激光器,通过优化三硼酸锂(LBO)的匹配温度,获得了波长为1.06μm的激光功率为3.8 W、波长为532 nm的激光功率为7.8 W的连续单频双波长激光输出,并有效降低双波长激光的强度噪声和相位噪声。实测的1.06μm和532 nm波长激光的强度噪声均在分析频率大于3.5 MHz时达到散粒噪声极限,相位噪声均在分析频率大于5 MHz时达到散粒噪声极限。当采用Pound-Drever-Hall锁腔技术锁定激光器的腔长时,1.06μm波长激光在1 h内的频率漂移小于±0.8 MHz。实测的1.06μm和532 nm波长激光在5 h内的功率波动分别小于±0.63%和±0.47%,光束质量因子分别为1.04和1.12。

中国激光杂志激光制造

单晶金刚石飞秒激光加工的烧蚀阈值实验26-33

摘要：采用不同功率的飞秒激光对单晶金刚石分别进行了单脉冲分离烧蚀实验和多脉冲累积烧蚀实验,计算得到了单晶金刚石材料的单脉冲烧蚀阈值和多脉冲累积烧蚀阈值,并研究了多脉冲作用下单晶金刚石烧蚀阈值的变化。结果表明:单晶金刚石的飞秒激光单脉冲烧蚀阈值为8.80 J/cm^2;随着有效脉冲数增加,烧蚀阈值逐渐减小;当有效脉冲数小于124时,烧蚀阈值随有效脉冲数的增加而急剧减小;当有效脉冲数增加到486后,烧蚀阈值减小的趋势趋于平缓。有效脉冲数486、激光平均功率10.7 W是最优的激光加工工艺参数。

脉冲激光与脉冲GMAW复合焊接的动态交互行为34-41

摘要：将连续激光、脉冲激光分别与脉冲GMAW(熔化极气体保护焊)进行复合,研究了不同复合焊接模式下激光离子体与电弧等离子体的动态交互行为。研究结果表明:与连续激光+脉冲GMAW复合焊接模式相比,脉冲激光+脉冲GMAW复合焊接模式可以在激光平均功率较小的情况下获得更大的熔深;在复合过程中,当激光脉冲峰值出现的时刻错开电流峰值的上升期时,这一瞬态时刻等离子体的急剧膨胀现象可以得到抑制,激光能量的传输可以得到改善。

6016和5182铝合金激光焊接接头的组织与织构42-48

摘要：基于电子背散射衍射(EBSD)技术,对6016和5182铝合金在相同工艺条件下的激光填丝焊接接头的组织与织构进行分析研究。结果表明:6016和5182焊缝均由柱状晶与等轴晶组成,且柱状晶区域沿〈100〉方向均存在强烈的织构;焊接接头受成分过冷和异质形核的共同影响;6016铝合金接头受到异质形核的作用较大,等轴晶占比较大且晶粒取向呈随机分布的状态,柱状晶的主要织构为立方织构(〈100〉{001});5182铝合金接头受异质形核的影响不大,等轴晶存在沿〈100〉方向的织构,且主要由柱状晶构成,柱状晶的主要织构为纤维织构(〈100〉//RD)、立方织构(〈100〉{001})和高斯织构(〈100〉{011})。

非熔透激光搭接焊SUS304奥氏体不锈钢无焊缝侧变形机理49-57

摘要：利用光纤激光器对DC01镀锌钢板和SUS304奥氏体不锈钢薄板进行了激光非熔透搭接焊实验、反变形焊接实验,测得了SUS304钢板(下板)表面微凸起的变形量和变形轮廓,研究了非熔透焊后SUS304钢板表面微凸起变形产生的机理。研究结果表明:角变形是SUS304钢板表面微凸起产生的重要原因;通过反变形法矫正角变形可降低微凸起的最大高度,但微凸起区域的塑性凸起变形仍存在;焊接过程中的角变形和热膨胀引起的塑性变形是非熔透搭接焊下SUS304不锈钢板无焊缝一侧微凸起变形的主要原因。

10Ni5CrMoV钢真空激光焊接焊缝的组织与性能58-66

摘要：采用真空激光焊接方法对10Ni5CrMoV低合金高强钢进行焊接,研究了环境压力对焊缝组织和力学性能的影响。结果表明:真空激光焊接可以明显改善激光焊缝的表面成形质量,增加焊缝熔深;环境压力对焊缝组织的影响不大,对热影响区组织的影响明显;不同环境压力下得到的焊缝均由马氏体组成;在热影响区,随着环境压力的降低,碳化物逐渐析出,显微组织由马氏体向马氏体+碳化物+极少量粒状贝氏体转变,并且出现了少量铁素体;真空环境下得到的焊缝中马氏体含量降低是硬度下降的主要因素;在环境压力为10 Pa时,焊缝硬度较大气环境下的减小6.2%;拉伸试样均断裂于母材处,试样出现明显的颈缩现象,断裂方式为韧性断裂。

铜-铝异种箔片纳秒激光扫描点焊成形及组织特征67-74

摘要：利用纳秒脉冲激光及光学振镜系统,对T2铜及1060铝合金箔片进行螺旋形点焊,分析不同搭接组合形式下的焊点成形及组织特征。结果表明:当搭接组合形式为铝上铜下时,铝侧金属完全熔化,部分区域中铝侵入铜母材形成"V"型微小焊缝;当搭接组合形式为铜上铝下时,焊缝由具有较大深宽比的微小焊缝组成。两种搭接组合形式下,焊缝的组织中形成了γ2-Cu9Al4区域、过共晶组织区、共晶组织区及亚共晶组织区。接头界面处的CuAl2金属间化合物层较薄,并未发现明显的微观裂纹,接头的脆性可显著改善。

基于机器视觉的铝合金激光清洗实时检测系统75-81

摘要：利用高速电耦合器件与发光二极管光源实时获取激光清洗后铝合金的表面图像,设计了铝合金表面氧化膜激光清洗机器视觉在线检测系统,提出了针对激光清洗过程的动态阈值快速定位耦合算法。所提算法解决了激光高速清洗过程中表面光照不均的问题,实现了激光清洗过程中清洗合格区域与不合格区域的准确分割及快速定位。所设计的在线检测系统能够实时检测铝合金表面氧化膜的清洗质量,缩短了检测时间,提高了检测准确度,可以保障整体的清洗质量。

纳秒激光熔覆硅纳米薄膜的仿真分析及实验研究82-93

摘要：以重掺杂硼的纳米硅浆料为硼源,采用纳秒激光熔覆工艺,在钝化发射极及背接触(PERC)电池背面形成了重掺杂硼的硅熔覆层。通过建立三维瞬态温度场的有限元仿真模型,并利用单因素仿真实验,得到了激光工艺参数对温度场的影响规律,初步确定了各激光工艺参数的合理范围。利用极差分析获得了激光工艺参数与激光熔覆温度场分布的相互作用规律。将激光熔覆工艺兼容到PERC电池的制备实验中,结果表明:仿真模型与实验结果较为吻合,电池的平均光电转化效率提升了0.27%。

微锻造激光熔覆沉积高性能TC4组织与各向异性94-101

摘要：测量了微锻造处理后激光熔覆沉积TC4试样的残余应力、等轴晶晶粒尺寸和表面粗糙度,并对沉积态、固溶时效态、微锻造-固溶时效态成形件的室温拉伸性能及各向异性进行了对比分析。结果表明:微锻造-固溶时效后,晶粒细化为等轴晶,晶粒大小为70~140μm;微锻造处理后,成形件在水平方向的塑性显著提升,各方向的拉伸性能均超过锻件,且各向异性小于10%。

基于环形聚焦技术的小口径管件内壁的激光重熔102-107

摘要：采用自主研发的分离式激光整形和环形反射聚焦系统,对小口径管件内壁进行了重熔,并对重熔后的试样进行了宏观成形与显微组织分析。结果表明:该系统无需旋转机构即可实现对口径在30 mm以下的管件进行内壁重熔;在优化的工艺参数条件下,重熔层成形质量良好,无螺旋形搭接边和焊接鱼鳞纹;熔池呈圆环形,可有效防止热裂纹的产生;随着激光扫描次数增加,重熔层的熔深先增大后变小;随着扫描速率增大,重熔层的熔深降低,表面粗糙度降低。

低热输入脉冲激光修复高温合金液化裂纹研究108-116

摘要：研究了K452高温合金激光增材修复时的开裂特性及液化裂纹产生机理,采用低热输入脉冲激光工艺控制液化裂纹的产生,研究了修复区域的显微组织和力学性能。结果表明,K452高温合金在激光增材修复过程中容易产生液化裂纹,裂纹通常起源于热影响区且沿晶界向基体和修复区域扩展;拉应力作用下热影响区晶界上的液膜形成了液化裂纹。低热输入脉冲激光工艺可以有效控制液化裂纹的产生,脉冲激光修复试样修复区的平均硬度为267.9 HV;抗拉强度和屈服强度分别为814.3 MPa和685.8 MPa,略大于铸态基体的强度;延伸率为4.87%,略小于铸态基体的6.25%。低热输入脉冲激光工艺实现了无裂纹的开槽修复,铸态修复试样强度达到了铸态基体的强度标准,延伸率略低于铸态基体。

中国激光杂志材料与薄膜

激光诱导融石英释放微粒的传播研究117-123

摘要：研究了激光诱导微粒的三维空间传播规律。实验结果表明:光斑面积为0.8 mm^2、激光分光比为25.4、能量平均值为8 mJ的单脉冲激光与融石英作用产生的微粒的直径为0.3~10.0μm;这些微粒大多沿中性面喷出,散射角大,浓度呈上高下低的分布形式;微粒在水平面上的沉降占比沿纵向(入射光线反方向)和横向(垂直入射光线方向)单调递减,但在纵向120 mm和360 mm处出现了局部高峰。微粒的运动距离与其直径成反比,直径为0.3μm的微粒的最远出射距离不大于622 mm。

退火温度对铝掺杂氧化锌薄膜晶体质量及光电性能的影响124-128

摘要：研究了退火温度对原子层沉积(ALD)生长的铝掺杂氧化锌(AZO)薄膜光电性能的影响,结果发现:AZO薄膜在600℃退火后,X射线衍射峰的半峰全宽从未退火时的0.609°减小到0.454°,晶体质量得到提升;600℃退火后,薄膜的表面粗糙度从未退火时的0.841 nm降低至0.738 nm;400℃退火后,薄膜的载流子浓度和迁移率均达到最大值,分别为1.9×10^19 cm^-3和4.2 cm2·V^-1·s^-1,之后随着退火温度进一步升高,载流子浓度和迁移率降低;退火温度由300℃升高到600℃过程中薄膜的吸收边先蓝移后红移。

中国激光杂志测量与计量

蓝宝石晶片中微/纳米缺陷散射特性的仿真129-135

摘要：基于广义Lorenz-Mie理论,对蓝宝石晶片中微体缺陷的散射特性进行了仿真,分析了散射光接收位置、缺陷大小、入射光波长对散射光强的影响。结果表明:前向散射方向上的空间散射光强信息量最大,检测结果最准确;缺陷大小对散射光强分布具有显著影响,可以将散射光强分布曲线的特征作为判断缺陷大小的依据;入射光波长越小,测量越准确。