调Q-YAG激光在水中自聚焦过程研究

用光学干涉探测方向和阴影法,借助光延迟装置,在同一台YAG调Q激光器上研究了1.06μm激光在水中引起自聚焦的过程.首次获得了多幅时间序列分辨的Mach-Zchnder干涉图和阴影图.观察并解释了自聚焦过程中一系列现象,并由实验论证了运动焦点理论模型.     

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。     

低功率激光照射对急性骨骼肌钝挫伤大鼠自由基代谢的影响

采用美国FDA认可的ErchoniaEML（ML2）型GaAlAs低功率激光器,对急性骨骼肌钝挫伤模型大鼠进行治疗,观察低功率激光照射对损伤骨骼肌再生与修复过程中自由基代谢的影响,探讨低功率激光对骨骼肌损伤的防治作用．结果发现,低功率GaAlAs激光照射能显著提高受损肌肉的SOD活性,增强抗氧化能力,减轻氧化损伤．     

低功率激光作用下的热透镜效应

采用COMSOL Multiphysics 5.5软件构建的模型研究了透镜焦距变化与激光功率变化的关系,利用理论分析设计实验方案并确定热透镜焦距计算公式.通过实验探究了低功率激光作用下的热透镜效应,实现了低功率激光作用下热透镜效应的可视化,测得酱油透镜为热凹透镜;使用刀口法测量激光半径,得到热凹透镜的焦距,实验相对误差为3.6%;以焦距为热透镜效应的强度参照量,得到热透镜效应的强度与光功率呈正相关关系.     

低功率输入双耦合器光纤谐振环非线性研究

对双耦合器光纤谐振环进行了理论计算和实验研究。理论计算的结果表明,当谐振环的输入光功率线性增大时,其输出光功率具有非线性的特征。实验结果验证了前面的理论计算。实验中采用的是普通商用光通信系统光源和普通的单模光纤,且在谐振环中未加偏振控制。实验结果显示,注入很低的功率,在它线性增加时,谐振环的输出功率显示出明显的非线性,并且其输出信号的变化规律与输入较大功率情况下的理论计算结果完全一致。     

光声激光功率能量探测器特性的研究

在激光技术中,功率和能量是激光的重要物理参数.传统的测试仪器如碳斗功率/能量计及硅光敏二级管功率计,其使用光谱波段、灵敏度、线性动态范围等多项参数均得不到满意的统一.我们应用固体光声效应的Rosenwaig-Gersho(简称为R—G理论),用碳薄膜作吸收体,分别用微音器和PZT压电陶瓷为传感器,研制成激光功率/能量探测器,并对它的性能参数进行了实验测定.结果表明,该探测器具有灵敏度高、时间响应较快、动态范围宽、结构简单、造价低等优点,可用于常用激光器如He-Ne和TEA CO_2激光.连续及脉冲Nd:YAG激光功率/能量探测,用于红外激光光谱的探测其性能优于价格昂贵的热释电探测器.     

超强脉冲激光在密度递增等离子体中自聚焦的PIC模拟

采用Epoch代码模拟研究了强度达到1022 Wcm~(-2)的激光脉冲,在密度递增等离子体中的自聚焦过程。模拟结果表明,在此过程中,脉冲先经历成丝过程,然后光丝快速汇聚,形成聚焦;在聚焦过程中,可产生超陡脉冲激光,脉冲峰值强度与初始脉冲峰值强度相比可提高近20倍,达到1023 Wcm~(-2)量级。     

低功率激光通过细胞内Ca^2＋对细胞功能的调控作用

综述了Ｈｅ－Ｎｅ激光照射使细胞溶质内［Ｃａ＾２＋］ｉ增加，产生钙信号，从而调控细胞功能，引起细胞内一系列生理和生物化学反应。     

能保持一定形状的激光子弹

水晶材料在激光穿过时能够形成一个有确定三维形状的激光“子弹”。这项光学领域的最新技术可以用来改进显微镜和分析仪器，并且为芯片实验室和微机电设备提供一种新方法用于其他材料上雕刻出各种形状。     

光致变色多阶光数据存储中激光功率的调制

多阶激光功率调制是光致变色多阶光数据存储的一项核心技术.该文描述了一种基于工业标准结构(ISA)总线和复杂可编程逻辑器件(CPLD)的多阶激光功率调制方法.采用中断方式与计算机进行交互,通过功率探测元件进行反馈控制,采用射极耦合逻辑(ECL)高速集成电路技术进行激光驱动.多阶功率调制实验结果表明采用该调制方法可使650nm激光器在多种功率下快速、稳定工作,而且写入时间和写入功率分别独立可调;该多阶功率调制模块可应用于4阶或更高阶的光致变色多阶光数据存储系统.     

环形激光束自聚焦效应的补偿研究

采用快速傅立叶变换,对高功率环形激光束在非线性介质传输过程中自聚焦环的形成与抑制进行了研究.结果表明,环形激光束在传输过程中容易形成自聚焦环,然而,当使用具有负折射率系数(γ<0)的非线性介质作为补偿材料,对非线性效应进行补偿,可以大大减小光束的累积B积分,有效防止环形激光束自聚焦环的产生.     

光子晶体自准直型光功分器的设计与优化

基于光子晶体的自准直效应,通过在完整光子晶体中引入线缺陷实现光传输方向的改变,并通过改变介质柱的有效折射率设计了一种1×2光功分器。由平面波展开法计算的等频率线图得出自准直光束的传输频率和传输方向。采用有限时域差分法模拟计算器件性能,结果表明所设计的光功分器能有效地实现输入光束能量的均分,且输出能量的比值可通过调节线缺陷介质柱的有效折射率来改变。通过在光场输出位置处引入减反射层有效地使输出效率提高到93.7%。所设计的光功分器体积超微,结构简单,在未来的高集成度的光子集成回路中具有广泛的应用价值。     

调制激光束的温度效应

研究聚焦的调制激光束照射团体材料表面时所引起的温升分布。根据固体对光的吸 收和材料的热传导过程建立了数学模型。在柱坐标系下用Ｈａｎｋｅｌ积分变换方法求解一般 形式的热传导方程得出了直流温升和交变温升空间分布的积分表达式。通过计算机模拟 得到了不同材料的温升分布与激光束参数之间的关系。     

非线性光学介质中光束自作用效应测量非线性折射率n_2的新方法(英文)

本文报道了利用连续激光在非线性介质中发生自作用情况下,远场光斑中心光强与样品介介空间位置的关系曲线测定非线性折射率的新方法。用此法测量了茉莉花茶酒精溶液这一新的非线性介质n_2值,给出了n_2=-(1.5±0.3)×10~(-5)esu.,比CS_2的相应值大10~6倍。     

激光束扫描系统的分辨本领的研究

以高斯光束曲率半径的复数三角形式和高斯光束菲涅耳数为基础,详细分析激光束扫描系统的线分辨率和可分辨光点数,并提出分辨容量来精确表征激光束扫描系统的分辨本领。     

高功率激光在克尔介质中传输的低频随机位相噪声

当高功率激光在克尔介质中传输时,低频随机位相噪声可以用高斯函数来描述,应用BT理论对低频随机位相噪声对光传输的影响进行了研究,低频随机位相噪声使功率增益谱低频部分的曲线产生了起伏,使中高频的振荡峰值明显增高,并且峰值向高频方向移动.     

Bending Properties and Fracture Behavior of Ti-23Al-17Nb Alloy Laser Beam Welding Joints

Ti-23Al-17Nb alloy is an important high temperature structural material used in the space and aerospace fields. Welding of this alloy is an indispensable processing method, so the microstructures and mechanical properties of these welded joints must be studied to improve the welds. Longitudinal three-point bending tests were conducted to measure the bending ductility of laser beam welded joints. The crack distribution and fracture surface were investigated to further analyze the fracture behavior. The resul...     

激光辐照低慢小运动目标功率密度分析

针对激光毁伤低慢小目标问题,建立了1.06 μm激光斜程照射低慢小目标的模型。通过对该模型的仿真计算,得到了不同大气能见度条件下,激光透过率与目标天顶角和目标高度的关系曲线,及不同初始天顶角条件下,归一化功率密度与时间的关系曲线。分析了大气能见度,照射天顶角及目标飞行高度对目标表面归一化功率密度的影响,确定了激光防御低慢小运动目标过程中,激光照射的最佳条件,当照射初始天顶角θ0=arctanvT／2h时,可以使得在照射时间内,照射到目标表面的能量最大。     

AlCrN涂层硬质合金切削高温合金耐用度对比实验

采用新型涂层AlCrN硬质合金,并同时采用无涂层YW1和TiAlN涂层硬质合金作为对比实验的刀具材料,对变形镍基高温合金GH4169进行车削刀具磨损的系列实验研究.借助光学显微镜、电子扫描显微镜与能谱探针等工具,建立刀具寿命T-v公式,以刀具耐用度为评价指标,对刀具的磨损形态、磨损机理以及此类新型涂层(AlCrN)刀具对应于镍基高温合金的切削性能进行了分析.研究表明,干切削镍基高温合金,AlCrN涂层硬质合金的性能优于当前主流应用的刀具涂层(TiAlN)刀具.其失效形式主要表现为:后刀面磨损和主切削刃微崩刃.前刀面的磨损程度相对较低.其磨损机理为:高温高应力条件下的扩散、氧化磨损与黏接的综合作用.     

铝合金板材涂覆石墨前后的激光吸收率确定方法

针对铝合金板材表面涂覆石墨后激光吸收率的测量问题,利用高温热像仪、热电偶测温的方法,并结合有限元温度场分析的手段,对未涂覆石墨板材激光加热温度场进行了测量及有限元模拟,验证了有限元温度场分析的准确性,通过匹配板材涂覆石墨后板材背面温度场实测结果与仿真分析结果,拟合出了板材涂覆石墨后的激光吸收率。