减反膜衰减器对损伤阈值的影响

提出了一种抗激光损伤的激光能量衰减器。采用减反膜,角度调节,对于YAG脉冲激光器实现能量的衰减。根据光学介质薄膜驻波场理论,通过对减反膜膜层内驻波场的设计,以及对膜层厚度的控制和调节,设计减反射膜层,可提高光学薄膜的激光损伤阈值。     

激光场与多层高反膜系相互作用机理

从理论上阐述了激光在多层高反膜系中的场分布,并就提高膜系抗激光损伤阈值进行了讨论。     

水热法制备高折射率的HfO2光学薄膜

采用水热合成技术制备了HfO2胶体，用旋涂法镀制了单层HfO2介质膜．采用多种仪器设备对薄膜进行性能测试和表征，并用输出波长为1．06μm、脉宽为10ns的电光调Q激光系统产生的强激光测试薄膜的激光损伤阈值．研究表明，水热合成技术制备的HfO2薄膜具有较高的激光损伤阈值、折射率和较好的平整度．对HfO2薄膜激光损伤形貌和成因进行了研究．     

激光清洗基片表面温度的有限元分析及讨论

采用有限元方法分析了激光清洗过程中基片表面的温度分布，研究了激光清洗过程中清洗阈值和损伤阈值存在的原因，推导出使用波长为３０８ｎｍ，脉宽为２８ｎｓ的准分子激光清洗硅片表面油脂的清洗阈值和损伤阈值，并进行了实验验证，其理论清洗阈值与实验结果是符合的     

Z_rO_2光学薄膜的激光热冲击效应

计算了薄膜在高功率脉冲激光作用下截面温度场和应力分布场 .分析了热冲击在光学薄膜激光损伤中的作用,并用调 Q 1. 06μ m脉冲激光对 Z_rO_2单层薄膜损伤,讨论了不同激光强度下薄膜截面温度场与应力场分布,揭示了热冲击在 Z_rO_2单层膜损伤中的机理和过程 .     

基于有限元法光学材料热损伤的研究

研究光学元件激光破坏的物理规律对改进激光系统及扩展其在科研生产中的应用具有重要意义。在考虑材料热力学参数随温度变化规律的前提下,以热传导方程和热弹方程为基础,采用有限元法,以K9玻璃为例计算了空间高斯分布连续CO2激光辐照光学材料引起的温度和热应力分布及其熔融和热应力损伤阈值。     

光学介质薄膜抗激光损伤特性的研究

采用离子束辅助沉积的方式镀制了几种介质膜料的单层膜。利用1.064μm调Q Nd：YAG脉冲激光器,对它们的损伤特性进行了研究。观察并讨论了在不同激光能量下薄膜的损伤现象,同时利用TaylorHobson干涉仪检测了薄膜表面的粗糙度变化。研究表明,在不同的激光能量下,单层HfO2薄膜出现了不同的损伤形态,且表面粗糙度随着激光能量的增加有正相关的变化;在同一激光能量下,不同工艺条件制备的HfO2薄膜有不同程度的损伤,可以得到较好的制备工艺参数;三种不同的氟化物薄膜即氟化镁（MgF2）、氟化钡（BaF2）、氟化钇（YF3）在相同的激光能量下,也出现了不同的损伤形貌,得出了损伤阈值高的薄膜是氟化钇薄膜。     

脉冲激光辐照ZrO2薄膜剥落的研究

在得到高斯型短脉冲激光辐照光学薄膜温度分布的基础上,基于最大剪应力理论建立了光学薄膜发生迎光剥落的理论模型,得到了发生损伤的相应的应力分布。通过数值计算,分析了在短脉冲激光辐照时ZrO2薄膜的损伤情况,并计算出相应的损伤阈值。对理论计算与实验结论进行了比较,验证了理论模型的合理性。     

HfO2,SiO2单层光学薄膜激光预处理机理研究

ＳｉＯ2单层光学薄膜,经低于其破坏阈值的脉冲Ｎｄ3 ∶ＹＡＧ激光预处理后,薄膜的抗激光损伤阈值可达到未处理前的两倍或两倍以上[1,2],而对于ＨｆＯ2单层光学薄膜脉冲Ｎｄ3 ∶ＹＡＧ激光预处理的效果却比ＳｉＯ2薄膜有显著差异(图1所示).对于光学薄膜,激光预处理提高抗激光损伤阈值的机理已有大量研究[1,3,4,6,7],但是,还没有一个共同认可的结论.我们对这一问题也进行了理论和实验探索,得到了一些初步的结果,现报道于下.图1　单层ＨｆＯ2,ＳｉＯ2光学薄膜激光已处理和未处理效果比较1　激光破坏光学薄膜的物理过程　　要弄清楚激光预处理提…     

硅基铜膜应力随温度的变化及等温松驰

采用定点激光反射热循环方法，测量了硅基体上铜膜应力随温度的变化及等温松驰。结果表明，开始加热时，应力随温度的增加以－２．６２ＭＰａ／℃的速率线性减小，与弹性理论一致，压屈服强度与膜厚的倒数成正比，在各种定温度下，应力随时间均按负指数形式松驰，但应力松驰时间常数强烈地依赖于温度。     

基于非球面分光镜的高能激光功率和能量测试研究

高能激光在科研、军事和工业等领域的应用日益广泛,其功率和能量的准确测定是激光器性能评价和激光武器系统作战效能评估的重要依据。考虑到高能激光的物理特性和非球面元件的光学性质,提出了一种基于非球面分光反射镜的高能激光功率和能量测试方案。针对分光镜的面形参数及激光功率计的响应波段、测量范围、损伤阈值、有效探测孔径等特征参数,对激光束经过分光反射镜后到达两个激光功率计探测面的光束功率密度进行了数值仿真,将仿真结果与采集到的光斑进行了对比分析。同时,从能量角度对分光镜的分光效果进行了实际测试,分光镜的平均分光比达到98.75%,进而验证了方案的合理性。     

新型钻井技术--激光钻井的研究进展

回顾了激光钻井的发展历程，综述了国外激光钻井实验室研究现状，包括激光破岩的机理、影响钻井效率的因素、作用后岩石物性的变化以及理想数学模型的建立。在分析激光钻井优缺点的基础上指出了该项技术下一步的研究方向。我国高功率激光技术研究已取得突破性成绩，因而在国内开展激光钻井技术研究前景广阔。     

超高功率超短脉冲发展的现状及相关科学问题

超高功率超短脉冲激光系统在其聚焦焦点附近可以实现高达1022-24 W/cm2的峰值功率输出,为强场物理实验研究,以及实验室内模拟极端环境下的天体物理条件提供了直接的实现方案.自从国际上首次提出了建造EW激光的概念,即输出总功率达到1018 W的大型激光系统后,国际上很多国家都在设计和建造大规模的超高功率超短脉冲激光系统.本文简要介绍了国际上这种规模激光系统的发展状况,并结合国内超高功率高能超短脉冲激光的发展,对超高功率超短脉冲激光系统发展中相关技术问题进行阐述.     

高功率激光系统中的三程放大器

在高功率钕玻璃激光系统中,使用三程放大技术,从一级钕玻璃放大器(钕玻璃棒φ20×500,双灯泵浦)中获得了约230倍的增益,同时实现了准确的光路延时。     

Yb3+-doped large-mode-area photonic crystal fiber laser with 210 W continuous-wave output power

An Yb^3＋-doped double-clad large-mode-area photonic crystal fiber （LMA PCF） laser with up to 210 W of continuous-wave output power centered at 1.05 lira is demonstrated. The length of the fiber used is 2 m and the produced laser power per meter can attain 105 W. The PCF is pumped by two diode lasers with central wavelength of 976 nm. The slope efficiency is 76%, and the beam quality factor M^2 at x and y axes are measured to be 1.06 and 1.08, respectively. No thermo-optical problems and other roll-over even are observed at the highest output power.     

激光二极管阵列及其应用技术发展态势分析

随着激光技术的发展,高功率激光器逐渐引起研究者和市场的广泛关注,技术水平显著提高,应用领域不断扩展。激光二极管阵列及其应用是实现高功率化最基本和最有效的技术途径。研究以德温特专利索引（DII）数据库和INSPEC数据库为数据源,利用Thomson数据分析工具（TDA）,对2000—2007年发表的专利文献和科学论文进行了统计分析,从文献计量学的角度研究了激光二极管阵列及其应用技术领域的发展趋势、前沿进展、关键技术和研究热点。     

千瓦级CO激光器实时测控系统研究

将ＤＯＳ内存驻留技术应用于实时测控系统中，较好地解决了实时测量与实时控制之间的矛盾．温度测量，采用高精度恒流源偏置下的铂电阻作为探测传感器．实验表明，铂电阻测温具有良好的线性及较强的抗电磁干扰的能力；但受其响应速度的限制，其测量值与实际值之间存在一定的滞后，分析表明，这一滞后效应，在激光器稳定运行时可以忽略，并可以将测量误差限制在１％以内．气体流速控制，采用微机控制高性能马达变频调速器实现对真空室中风机控制，进而达到调整气体流速的目的．此实时测控系统的研制，保证了激光器稳定、高效率的运行．     

送粉激光熔覆WC陶瓷层的高温组织与性能

实验研究了Co基自熔合金、Ni基自熔合金 WC和Co基自熔合金 WC激光熔覆层在不同温度下的显微组织和各种化合物的硬度。结果表明,三种材料在相同激光熔覆工艺参数下获得的熔覆层的高温显微组织、性能存在很大的差异,Ni基自熔合金 WC在700℃时,硬度开始显著降低且显微组织发生很大变化,而Co基自熔合金和Co基自熔合金 WC在700℃时才开始发生变化且变化幅度较小。同时证明,WC在加热过程中硬度没有显著降低。实验结果对获得具有抗高温粘着磨损的激光熔覆层有重要的理论和实际意义。     

激光诱发间隙气体放电的试验研究

通过模拟试验的方法,对影响激光触发放电电压的主要因素进行研究,结果表明,与正极性比较,激光更易于触发负极性电压气隙放电,空气湿度亦对激光触发放电电压有影响;空气湿度在９５％,相对湿度下较４０％相对湿度下,相同激光能量触发的放电电压提高５％。     

激光二极管泵浦全固体激光器(DPSSL)的发展与应用

自从世界上第一台激光器问世以来，激光器家族不断发展壮大。本文从激光器发展变化的趋势出发，介绍了激光二极管泵浦全固体激光器（DPSSL）的现状及发展方向，概括介绍了激光二极管泵浦全固体激光器在各个领域的应用。