端面研磨Nd:YAG晶体棒热透镜焦距测量

主要分析和测量端面研磨凹面的Nd:YAG激光晶体棒的热透镜焦距。实验通过He-Ne光测试法,分别测量了不同功率下的端面研磨和未研磨晶体棒的热透镜焦距,并通过作图比较二者的热透镜焦距随泵浦功率变化情况,得出随着泵浦功率的增大,热透镜焦距逐渐减小的结论。文中对未研磨晶体棒热透镜焦距进行了理论和实验值的比较,曲线情况基本相符,故根据理论计算出补偿热透镜效应所需要的晶体棒的研磨半径。由于通过理论计算得出的研磨半径在实验过程中出现了出光阈值高,输出功率降低等一些现象,不利于生产的需要,故在实际经验的指导下,增大了晶体棒的研磨半径。结论指出端面研磨晶体棒的方法在一定条件下能对激光晶体棒的热透镜效应进行补偿,对大功率固体激光器的研发有一定积极作用。     

阶跃光激励的光热光偏转实验系统及实验结果分析

根据光热光偏转技术原理,设计了一套阶跃光激励的光热光偏转实验系统,并利用该实验系统研究了光热光偏转信号与激励光功率的关系;探索了实验条件和样品热学参数对光热光偏转信号的影响,获得了信号随探测光距样品表面的距离以及样品热扩散率的变化规律。     

氪灯侧面泵浦Nd:YAG激光器热透镜效应研究

对氪灯侧面泵浦Nd:YAG激光器的热透镜效应进行了分析,由实验得出热透镜效应的经验公式,并提出一些改进方案,在一定程度上减小了热透镜效应.     

阶跃光激励下半导体的温度变化

建立了阶跃光激励下半导体材料温度变化的一维理论模型.采用本征函数法得到了阶跃光激励下半导体中光生载流子和温度随时间的变化关系,并研究了少数载流子寿命对这种变化的影响.同时,利用阶跃光激励的光热光偏转实验研究了少数载流子寿命不同的半导体样品的光热光偏转信号.实验结果与理论结果符合较好,表明阶跃光激励的光热技术可用于对半导体材料参数进行表征.     

利用光热光偏转技术测量固体热扩散率的新方法

基于光热光偏转技术的基本原理,通过分析光热光偏转的时变信号,利用偏转信号的动态变化来测量固体的热扩散率,并对热扩散率相差较大的一系列材料的热学参数进行了实验研究.结果表明,该方法与传统的光热光偏转技术测量材料热扩散率方法相比,具有实验装置简单、测量方便快捷等优点.     

AlGaAs/GaAs多量子阱中相干控制光电流的超快弛豫

在理论和实验上对室温下AlGaAs/GaAs量子阱中的相干控制光电流的超快动力学过程进行了研究.首次由密度矩阵和电子-空穴散射弛豫模型导出相干光电流的弛豫时间为600fs,并由三波长飞秒脉冲泵浦-探测技术测量的结果得到验证.     

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.     

光泵三能级激光的量子统计

本文把 Lamb 激光量子理论加以推广,用于处理光泵(包括相干和非相干泵浦)三能级激光体系。文中采用密度算符理论和微扰方法,导出了光泵三能级均匀展宽原子体系中的单模激光运转的主方程,绘制了几率流图。合理地使用细致平衡原理,导出了定态运动方程和阈值条件,还导出了平均光子数的运动方程,并把它们与半经典理论进行了对比。通过扬密度算符的非对角元运动方程,导出了激光线宽表达式。对于上述情况,我们进行了详细地讨论。结果表明:随着光泵(相干泵浦)强度的增大,阈值条件会降低、线宽会变窄、光子分布会偏向相干态、激光器的功率会增大。并指出,激光的弱讯号增益来源于两个基本过程:两个光子过程和两步过程。     

阶梯型三能级原子中自发诱导相干对无反转激光的效应

主要对阶梯型三能级原子系统中无反转激光的产生作系统的理论分析。从光场与原子介质相互作用哈密顿量的表达式出发,得到存在自发诱导相干的阶梯型三能级原子系统在与探测、驱动光场近共振的相互作用,及与非相干泵浦场作用下的密度矩阵方程。由无反转激光产生的条件,判断自发辐射诱导相干以及非相干泵浦对其产生的影响。在稳态条件下,通过数值模拟对所得的图形进行理论的分析和讨论得出SGC会削弱LWI产生,而非相干泵浦能增强LWI效应的结论。     

自聚焦透镜耦合Nd:YVO4/LBO全固态绿光激光器

目的为减小传统透镜耦合系统给泵浦光束带来的热畸变,提高耦合效率,较好地实现抽运光与振荡光之间的模式匹配。方法利用自聚焦透镜端面抽运Nd:YVO4/LBO系统,LBO晶体采用了I类非临界相位匹配方式,分析了激光晶体热透镜效应对三镜V型折叠腔稳定性的影响。结果通过对端面抽运Nd:YVO4晶体工作特点的分析,得出了端面抽运方形激光晶体内部温度场的分布规律和热透镜焦距的表达式。结论抽运光功率为28.4 W时,获得了9.9 W的连续绿光输出,其光-光转换效率达34.9%。     

光热位移相位信号分析

本文介绍了样品在激光辐照下的光热位移信号的理论表达式,并给出信号的相位与热扩散率以及调制频率之间的的关系．提出了用迈克尔逊干涉装置对样品的光热位移相位信号的测量方案,并进行了分析．     

有机光热转换纳米材料的研究进展

光热治疗技术作为一种新型微创治疗技术,已经在癌症治疗方面引起了全世界的高度关注.有机光热转换纳米材料吸收范围容易调控、可生物降解,已经成为了研究的热点.主要综述了有机光热转换纳米材料(包括吲哚菁绿、聚苯胺、聚吡咯、聚噻吩和多巴胺黑色素纳米颗粒)的研究进展,最后介绍了其在光热治疗、近红外热成像等生物医药方面的应用.     

材料光学参数深度剖面重构的神经网络仿真与实验研究

本文主要研究材料光学参数剖面重构的人工神经网络方法,从仿真和实验两个方面验证了神经网络参数识别技术用于实际问题的可行性,运用统计方法和灵敏度分析研究了影响参数剖面重构质量的几个因素。此外,本文还提出了一种训练网络的新方法,即利用奇异值分解获得导热模型的特征向量,利用特征向量的随机组合生成样本训练网络,统计分析结果表明这种方法可有效的提高网络的识别能力。     

基于单层MoS2纳米片的复合物制备及其光热性能和体外药物释放

将聚乙二醇(SH-PEG)修饰在单层MoS 2纳米片表面并进一步接枝聚乙烯亚胺(PEI),用以连接透明质酸(HA),从而构建一种新的HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG纳米药物递送系统。用透射电镜、傅里叶变换红外光谱仪、紫外可见分光光度计、Zeta电位分析仪、动态光散射仪等仪器表征材料的形貌及理化性质。使用盐酸阿霉素(DOX)作为模型药物,研究复合物HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG@DOX的体外药物释放行为。同时,在二硫化钼纳米复合物上负载一种新型的光热剂黑色素(Mel),研究其体外光热效果。结果表明:制备的纳米复合材料HA-PEI-LA-MoS 2-SH-PEG@(DOX/Mel)具有pH和近红外光(NIR)双重刺激响应药物释放的性能;黑色素的加载显著提高了MoS 2纳米复合物的光热效果,具有应用于肿瘤化学光热协同治疗的前景。     

高肿瘤富集效率的钯金纳米片用于肿瘤光热治疗

以乙酰丙酮钯和三苯基膦氯化金为原料,合成平均对角线尺寸50nm,厚度4nm的六边形钯金纳米片,并进一步使用聚乙二醇表面修饰,获得Pd@Au-PEG纳米药物.Pd@Au-PEG表现出近红外吸收光谱(吸收峰840nm)和较好的光热升温效果.研究了其在细胞水平的光热治疗性能,确认能够在808nm激光照射下有效杀死癌细胞.进一步探究了其在小鼠各主要器官的组织分布情况,并发现其具有较高的肿瘤富集效率.最终在活体水平实现对实体肿瘤的光热治疗.     

Synthesis of pH-responsive supramolecular polypeptide nanoparticles from α-amino acids for combined chemo-photothermal therapy

A new smart supramolecular polypeptide copolymer P(Glu-co-Lys) was synthesized by the polymerization of α-amino acids using the N-thiocarboxylic acid anhydride (NTA) method, using the pH dynamic response peptide of L-glutamic acid and L-lysine as a carrier for tumor cells. The drug delivery system activated by external acid can self-assemble (pH 7.4) and disassemble (pH 5.5) under the adjustment of pH to load the drug and control its release. Doxycycline (DOX) and the photothermal reagent hydrophilic quanternary stereo-cyanine (HQS-Cy) were loaded into the peptide copolymer to obtain HQS-Cy/DOX nanoparticles (NPs) for chemo-photothermal therapy. Gentle photothermal heating can enhance the absorption of drugs by cells and enhance the efficacy of chemotherapy. In addition, chemo-photothermal therapy can solve the defect of easy recurrence after single photothermal therapy. The ingenious nanodrug delivery system of HQS-Cy/DOX NPs provides great potential for the improvement of chemo-photothermal therapy and will achieve excellent therapeutic effects in cancer treatment.     

光热辐射测量技术用于确定金属材料的热扩散系数

描述了应用PTR 技术确定金属村料热扩散系数的原理和方法,实测了紫铜、钢和石墨三种材料的热扩散系数.     

硫属铜基诊疗试剂的研究进展

基于近红外光热治疗的诊疗一体化技术是一种新兴的具有广阔应用前景的癌症治疗方法.它可以通过对肿瘤的可视化检测分析,进而实施个体差异化治疗.硫属铜基纳米材料具有强近红外吸收、高光热转换效率、廉价以及制备方法简单等诸多优点,因此基于该类材料的癌症诊疗一体化成为了近些年的研究热点.介绍了近年来硫属铜基纳米材料在癌症诊断、治疗以及一体化上的最新研究进展.     

光热疗用GO-MoS2纳米载体的构建及应用

采用水热法在氧化石墨烯（GO）表面生长MoS₂纳米片并枝接聚乙二醇（PEG）以改善其生物相容性。通过傅立叶变换红外光谱、透射电子显微镜等手段对GO-MoS₂复合材料进行表征,利用酶标仪、荧光共聚焦显微镜等对复合物及载药复合物的细胞毒性及细胞摄入进行了探究。结果表明,所制备的纳米复合材料相比于GO表现出更高的药物负载率和释放率,以及显著的光热转换性能,具有应用于光热疗法的潜力。     

Iron manganese silicate incorporated bioactive hydrogels for therapy of skin tumor

There is clinical need to develop a multifunctional composite hydrogel for effectively removing residual tumor tissue and promoting wound healing after surgical resection of skin tumors. Herein, an iron manganese silicate (FeMn(SiO₄))-incorporated bioactive hydrogel for photothermal therapy of skin tumor cells has been successfully designed in the present study. The synthesized FeMn(SiO₄) (FMS) possessed a hollow sphere structure with rough surface, showing favorable photothermal effect. By incorporating FMS into the sodium alginate (SA) hydrogel, the prepared composite hydrogel (FMS/SA) exhibited the function of eliminating skin tumor cells in vitro by photothermal therapy (PTT). Moreover, attributed to the released bioactive ions (e.g., Fe, Mn and Si ions) from FMS, the FMS/SA composite hydrogel presented desirable biocompatibility, which is expected to benefit for skin wound healing of patients after skin tumor resection. Overall, the FMS/SA composite hydrogel has potential application in skin tumor therapy and wound healing, providing an effective and feasible strategy for the development of a comprehensive therapy for skin tumor after surgery.