双色激光激励对空气中太赫兹辐射增强的研究

利用光电流模型模拟研究在泵浦光中引入400nm倍频光对空气中太赫兹辐射的增强情况,其中空气中氮气离化过程考虑到二阶离化,同时考虑电子在运动过程中与周围离子、分子的碰撞。结果表明,400nm激光的引入打破了原激光电场的对称性,导致了光电流中漂移成分的产生,大大增强了最后的太赫兹波输出强度。     

紫外波长光成丝在大气中传输时的激光脉冲宽度研究

文章用数值模拟方法研究了脉冲宽度对紫外激光丝在大气中传输的影响.248 nm波长的紫外激光在空气中能够形成光丝的脉冲宽度达到4 ns,比红外波长激光的脉冲宽度高3个数量级.在大气中可以利用长达几个纳秒的紫外脉冲激光在1 TW/cm2的功率下实现长距离的激光丝传输.在适当的长脉冲宽度情况下,可以用不含时间的稳态麦克斯韦波动方程来研究激光丝传输,研究了脉冲宽度的范围.模拟计算选取3种波长,比较了激光丝在氮气中传输的情况,说明了这些激光脉宽依赖于光束的功率.     

马口铁激光焊接质量的实时光-声监测

针对激光小孔效应焊过程中等离子体辐射出特征光并伴随特征声的现象,提出了采用光声信号联合实时监测激光焊接质量的方案.分析了等离子体辐射光谱和等离子体波声谱,研究了待征光、声信号的变化规律,发现光、声信号强度与工艺参数及焊接质量间有良好的对应关系.据此研制成光-声联合监测试验装置,可用于马口铁激光焊接的实时监测.     

Covariance analysis of the Coulomb explosion of ammonia induced by intense nanosecond laser at 532 nm

The Coulomb explosion of ammonia clusters induced by nanosecond laser at 532 nm with an intensity of ～1012 Wcm^-2 has been studied by time of flight mass spectrometry. The dominant multiply charged ions are N^3＋ and N^2＋ with kinetic energies of 110 and 50 eV respectively. The electrons generated from the multiphoton ionization are heated through inverse bremsstrablung by tbe laser field when colliding with neutral or ionic particles. When their energies surpass the corresponding ionization potentials of the molecules or ions, the subsequent electron impact ionization may take place thus resulting in multi-charged nitrogen ions. Covariance analysis is made to study the possible pathways of the Coulomb explosion.     

激光场中He+离子的电离行为

本文主要讨论了单色激光场中激光强度和频率对He 离子电离的影响 .利用短时指数传播子对称分割法和快速傅立叶变换技术 ,数值求解了一维的含时Schr dinger方程 .结果表明 :激光强度对于电离的变化起到了决定性的作用 ,随着激光强度和波长的变大 ,增强电离现象越来越明显 ,电离率不断变大 ,但是大到一定的值时 ,电离达到饱和 .我们采用准静电场电离模型合理解释了这些现象。     

Dissociation of methanol in intense femtosecond laser field

Methanol was irradiated by 80 fs laser pulse, intensity range of 10¹³–10¹⁴ W/cm². A TOF-mass spectrometer was coupled to the laser system and used to detect the ions produced. The parent ions CH₃OH⁺ appeared firstly at the laser intensity of 1.4×10¹³ W/cm². While the laser intensity was gradually increased, the parent ions were dissociated and the primary ions CH₂OH⁺ were given as verified from the irradiation of deuterated methanol (CH₃OD) showing the C—H bond cracking firstly. While the laser intensity was further increased to 2.0 × 10¹³ W/cm², the C—O bonds of the parent ions also broke to give CH₃ ⁺. When the laser intensity was higher, smaller fragment ions like CH⁺, C⁺, OH⁺ and O⁺ also appeared. Among the fragment ions, only H⁺ ion yield had anisotropic angular distribution dependence on the laser polarization vector in the dissociation of methanol. All the experimental observations show that the dissociation of methanol proceeds through stepwise mechanism but not Coulomb explosion.     

Laser-induced self-organization in Se–Te–Sn–Cd glassy semiconductor for developing novel light-sensing dielectrics

The laser-induced effects on dielectric properties of chalcogenide glass(Ch Gs) have been present in a glassy system of Se–Te–Sn–Cd for possible applications in optics and optoelectronics such as light-controlled capacitance-based touch displays. The temperature/frequency dependence of dielectric relaxation before and after laser exposure was investigated by using laser sources of different wavelengths(405 nm, 532 nm, 690 nm, and 785 nm). The result showed the presence of laser-induced residual effects on dielectric properties(dielectric constant/loss and a.c. conductivity) after the exposure of continuous-wave laser sources of chosen wavelengths.Further analysis indicates that the modification in the meta-stable state due to self-organization is the feasible mechanism of observed persistent light-sensing effects.     

基于光电子成像技术的碘甲烷多光子电离行为

利用飞秒光电子成像技术研究了碘甲烷在超短激光脉冲场中的多光子电离解离行为.实验获得了碘甲烷分子在400 nm飞秒激光作用下的飞行时间质谱以及电离产生的光电子影像.实验结果表明,在超短脉冲激光场中,分子的电离通常是非共振电离,电离产物主要为母体离子和极少量的碎片离子.从光电子成像中获得的光电子平动能分布可以得到电离产生的电子p_1(2. 03 eV)和p_2(2. 67 eV)分别来源于母体离子的基态和激发态.从光电子成像中获得的角度分布可以推测出,光电子峰p_1和p_2可以分别近似看做单光子电离和双光子电离过程,且光电子散射角度趋于各向同性分布.     

新抗生素万隆霉素与金属离子的相互作用

对万隆霉素的紫外和荧光光谱进行了研究,发现万隆霉素的乙醇溶液在190～300nm的范围内出现较强的紫外吸收,最高吸收峰的位置为202和228nm,选择290和330nm为荧光扫描的最适激发和发射波长对万隆霉素与金属离子之间的相互作用进行研究,结果表明：Ca^2＋,Al^3＋,Cu^2＋和Mg^2＋不仅能使万隆霉素的紫外吸收光谱发生减色效应和轻微的紫移,而且可使其荧光光谱发生显著的猝灭,说明万隆霉素与金属离子之间发生了相互作用并形成稳定的配合物;不同浓度的Zn^2＋对万隆霉素的紫外吸收、相对荧光强度及峰的位置几乎没有影响,说明万隆霉素与Zn^2＋之间不发生相互作用。     

基于优化多光谱成像的异物检测新方法

为有效检测棉花中与棉纤维形态、色泽极其相似的异物,提出一种基于优化多光谱成像的异物检测新方法.在分析不同异物具有不同反射特性的基础上,在405~940 nm的波段范围内建立优化多光谱成像系统.通过实验确定了用于检测多种异物的最佳检测波长及最佳光照强度,在不同的光照条件下获取不同的光谱图像,然后采用小波变换图像融合算法获取完整的异物图像特征.实验结果表明,两种波长405 nm和850 nm构成的多光谱图像融合可检测多种棉花异物,异物检测结果与实际相符.此方法为解决棉花异物检测难题提供了一种新的途径.     

GaN基激光器的研究进展

GaN材料作为第三代半导体材料具有十分独特的性能,其发光波段可以覆盖从红外到深紫外波段。GaN材料击穿电场强、发光效率高,使其在显示、照明、通信等领域具有非常广泛的应用。综述了GaN基激光器的发展历程及其失效和退化机制的研究进展。目前最新的蓝光GaN基激光器在3 A电流连续工作时的电压和输出功率为4.03 V和5.25 W;最新的绿光激光器波长为532 nm,在电流1.6 A时,输出功率为1.19 W。进一步阐述了GaN基激光器退化的主要表现,即随着工作时间的延长,激光器发光效率降低、光转化效率降低以及电压升高。总结了四种主要的退化模式,分别为封装退化、静电损伤、腔面退化和芯片失效。     

激光照射对白兰瓜种子萌发期淀粉酶活性的影响

用532.0 nm、632.8 nm、650.0 nm3种不同波长的激光照射白兰瓜种子,发现632.8 nm的激光处理可以极大的提高淀粉酶的含量和活力,并在48小时处淀粉酶同工酶有新的酶带出现,说明632.8 nm波长的激光能有效的激活白兰瓜种子萌发期的淀粉酶,加速物质和能量的代谢,提高种子的萌发活力.     

YF_3:Er~(3+)纳米纤维的制备与上转换发光性能

采用静电纺丝技术制备了PVP/[Y(NO3)3+Er(NO3)3]复合纳米纤维,经过氧化焙烧得到Y2O3:Er3+纳米纤维,再通过双坩埚氟化法制得YF3:Er3+纳米纤维。通过XRD、SEM、EDS和荧光光谱分析对样品的形貌和性质进行了表征。结果表明所制得YF3:Er3+纳米纤维是纯正交相,带有空间群Pnma。YF3:Er3+纳米纤维的直径大约为(89±11)nm且分布均匀。上转换发射光谱分析显示,在980nm激发下,YF3:Er3+纳米纤维在526、543和653nm处发射出强的绿光和弱的红光,它们分别归属于Er3+的2 H11/2→4I15/2、4S3/2→4I15/2和4F9/2→4Il5/2能级跃迁;在532nm可见光激发下,YF3:Er3+纳米纤维能够在1.52μm处产生近红外发射。随着Er3+浓度的增加,YF3:Er3+纳米纤维发光强度逐渐增大。由色坐标(CIE)图可知,YF3:Er3+纳米纤维所发射的颜色位于色坐标的绿光区。此外,还提出了YF3:Er3+纳米纤维可能的形成机理。     

空间非均匀激光场下He原子辐射谐波的量子路径调控

理论研究了He原子在空间非均匀激光场下辐射谐波的量子路径调控.计算结果表明,随着空间非均匀激光场引入位置由负向-r0到正向-r0移动,谐波截止能量呈单调递增趋势,而且只有单一的短量子路径对最大谐波辐射过程起作用.通过分析谐波辐射时频分析图和电子含时波包演化图,对谐波辐射的特点给出了合理解释.随后适当引入一束太赫兹激光场,谐波强度被增强2个数量级,并且形成一个1208eV的超长平台区.最后,通过叠加谐波,可获得一系列持续时间在34as的超短脉冲,其波段覆盖为10~1nm.     

1319nm与660nm双波长Nd:YAG激光器的研究

为研究获得高功率红光的有效方法,研制了一种准连续输出1319nm与660nm双波长Nd:YAG激光器.文中分析了波长1319nm激光的辐射跃迁能级,论述了抑制1064nm激光的生成从而提高1319nm激光输出等关键技术,研究了光学镜片的镀膜参数与腔型结构,实现1319nm激光连续输出最高功率43W,以1319nm激光为基频,置入KTP晶体内腔倍频,并设置声光Q开关,获得660nm红光准连续输出2W,实现1319nm与660nm双波长输出.     

Ionization and dissociation of acetonitrile by intense femtosecond laser pulse

Photoionization and photodissociation of CH3CN were studied by a linear time of flight mass spectrometer coupled with 800 nm, 50 fs laser pulses at intensities of 6.3×1013-1.2×1014 W/cm2. The laser power dependences for principal ions CH3CN+, CH2CN+, CHCN+ and CCN+ were measured, which are consistent with the numbers of photons required to produce the ions via multiphoton ionization and dissociation. The results show that eight-photon non-resonant multiphoton ionization is the main photoionization mechanism of the parent ion CH3CN+, while the fragment ions were produced through the dissociation of the molecules in the super-excited states.     

碱金属离子对SrCl2：Eu^2＋发光性能的影响

采用中低热固相法合成SrCl_2:Eu~(2 ),R~ (R=Li,Na,K)荧光体,用XRD,PL,XPS等方法研究了它的结构、荧光性质以及铕的价态.结果表明,SrCl_2:Eu~(2 ),R~ 荧光体在262nm或330 nm波长的UV光激发下产生强蓝光,发射峰位在405～415 nm之间.因为Eu~(2 )和Sr~(2 )的离子半径相近,还原生成的Eu~2 )占据部分Sr~(2 )的格位,有利于晶格的稳定,不会导致晶格畸变.而且在六方晶系中,Cl~-离子提供了一个SrCl 2:Eu~(2 )稳定存在的环境,Eu~(3 )→Eu~(2 )的还原可以通过不等价取代实现.掺杂Na~ 和K~ 荧光体发光强度增加相近的原因是Na~ 和K~ 与Eu~(2 )的半径之差接近,且与Sr~(2 )的半径相近,掺入后可以向Eu~(3 )提供格位.K~ 离子的半径大于Eu~(2 ),致使基质晶场强度明显增大,发射峰位明显红移.     

掺Yb3+环形光纤激光器的双波长可调谐特性

 通过构建基于非线性偏振旋转机理的掺Yb³⁺环形光纤激光器, 获得了等幅和非等幅两种双波长输出状态, 分别测量其输出功率. 结果表明, 由于不同波段激光增益的差别较大, 因此不同波长的转换效率相差较大.  分析了双波长输出的可调谐特性, 并考察了泵浦功率对1 029 nm和1 048 nm双波长输出的影响.   观察到2~7个波长的输出, 并测量了其泵浦功率区间及最大输出功率.      

Intense laser induced field ionization of C<Subscript>2</Subscript>H<Subscript>2</Subscript>, C<Subscript>2</Subscript>H<Subscript>4</Subscript>, and C<Subscript>2</Subscript>H<Subscript>6</Subscript>

Using HOMO Field Ionization Model, the tunneling probabilities and the theoretical threshold intensities of the field ionizations of acetylene, ethylene, and ethane in intense laser field are calculated. C2H2, C2H4, and C2H6 were irradiated by 800 nm, 100 fs laser pulses with the intensity range of 10^13-10^14 W/cm^2. A TOF-mass spectrometer was coupled to the laser system and used to experimentally investigate the field ionization of these molecules. The experimental ionization threshold intensities are obtained. The calculating results of the three molecules agree well with the experimental results, indicating that HOMO Field Ionization Model is valid for the ionization of polyatomic molecules in intense laser field.     

激光谐振腔光场及远场分布的数值模拟系统

利用数值迭代法和有限元法,对激光圆形镜球面谐振腔的光场分布及远场光束进行数值求解。采用Matlab编写了具备图形化用户界面(GUI)的功能全面的激光谐振腔模拟系统,系统可以选择和设置谐振腔类型及谐振腔参数等。系统运行后给出谐振腔内光场达到稳定状态时的渡越次数、腔镜上光场振幅和相位分布以及远场光强分布的三维图像。对输出镜反射率均匀分布以及输出镜反射率沿径向逐渐降低的激光谐振腔模式及远场光强分布进行模拟并做了对比分析,结果表明,输出镜反射率变化的激光谐振腔模式形成较快,远场光强分布更集中。