物理系四项激光成果在肥展出

由省科委、省光学学会和省博物馆联合主办的“安徽省激光技术应用研究成果展览交流会”于1984年10月21日在合肥市省博物馆正式开幕。展览项目分激光器件和元件、激光在工业上的应用、激光全息技术、激光在农业上的应用、激光在医疗上的应用及其他方面应用等六方面内容。我校物理系的8mJ输出的N_2激光器、TEAN_2激光泵浦染料激光器、TEAN_2激光改变密立根实验油滴的电荷量、A_r~+激光全息等四项激光成果分别在激光器件、激光在工     

激光在半导体技术中的主要应用及进展

简要概述了激光在半导体技术中的主要应用。这些应用大致涵盖激光掺杂、激光退火、激光沉积薄膜、激光引发固相反应和激光光刻等几方面。激光光刻中,选取248nmKrF,193nmArF和157nmF2准分子激光光刻着重进行了探讨。分析了这些激光工艺的现状、特点和最新进展,并对存在的问题和发展趋势作了研究。     

激光技术在玻璃加工上的应用

介绍了激光加工的原理和激光加工的应用现状,着重分析了激光加工玻璃的实质以及影响激光加工玻璃的难易程度和加工质量的因素。指出利用激光进行光电微器件的刻蚀加工和利用激光进行高质量的艺术雕刻,是激光加工技术较有前途的发展方向。     

激光焊接技术在汽车工业中的应用

激光焊接技术已经在国际上被广泛认可和采用,尤其是在汽车行业中,它的发展速度最快。国外汽车行业的激光焊接技术在激光切割、激光焊接以及激光表面处理等方面有了很大的发展。同时,国外汽车业已经开始应用了最具潜力的激光拼焊。针对国外汽车行业对激光焊接技术的应用,可以得出激光焊接技术已经大大推动了汽车工业的发展。在我国,激光焊接技术在汽车业中也应深入研究和产业化,从而推动我国汽车工业的发展。     

碳钢激光脉冲宽度打微孔的研究

激光打孔是激光加工的主要应用领域之一,取五种不同厚度的碳钢材料进行了激光打微孔实验,利用双因素无重复试验方法分析了激光脉冲宽度和碳钢含碳量对激光打微孔的质量影响,为激光打微孔的激光参数合理选择提供了可行的方法。     

激光先进制造专题·编者按

由于激光突出的单色性、高亮度、高方向性和相干性等特点,经过多年的研宄发展,激光先进制造技术经历了以激光打标、激光表面处理、激光切割、激光打孔和激光焊接等为代表的激光宏观制造技术,以激光精密切割、激光精密钻孔和激光烧蚀等为代表的激光微细加工技术,和以激光制备纳米颗粒、激光诱导表面微纳米结构、干涉光刻和近场纳米制造为代表的激光微纳加工技术等多个发展阶段,覆盖了从毫米到纳米的不同加工尺度,在现代先进制造业中发挥着越来越重要和广泛的作用.     

激光拉曼光谱及其应用进展

综述了近年来激光拉曼光谱的几种分析技术及其应用,涉及到的激光拉曼光谱有傅立叶变换拉曼光谱、表面增强拉曼光谱、激光共振拉曼光谱、高温激光拉曼光谱、激光拉曼显微及激光拉曼遥测技术等。     

激光原理与技术课程虚拟仿真实验平台建设及教学实践

对本科生开设的激光原理与技术课程包含激光基本原理、激光调制、调Q等内容,涉及多门基础学科。为了帮助学生理解复杂的原理,同时使课程更好地与工程实践结合,开发了虚拟仿真实验平台"Laser V-Lab"。虚拟仿真实验包含3个主要功能模块(激光产生、激光传输、激光控制),可对激光输出特性、激光谐振腔模式、激光调制、激光调Q、激光倍频等过程进行仿真计算。每个功能模块都可以由用户自行定义参数,计算结果可以显示并保存。给出了虚拟仿真软件在教学中的3个应用实例:对激光横模的形成过程及高阶横模的特性进行了演示;对Nd:YAG自由振荡激光器的输出特性进行了计算,演示了激光谐振腔输出耦合镜的反射率对激光弛豫振荡过程的影响;给出了采用ABCD矩阵方法的激光传输变换计算示例。教学实践结果表明,虚拟仿真实验的开展有助于提高学生的学习兴趣、培养工程实践能力及创新思维能力。     

无人搬运车激光导向技术

本文概述当今世界上无人搬运车的比电磁感应导向更先进的激光导向技术,并对激光导向的三种方式——激光光束导向,激光自动导向和激光塔标导向的原理及布置作了说明。本文又对无搬运车的激光导向和电磁导向进行了比较。     

柔性加工技术——激光加工

介绍了激光加工的特点、激光柔性加工的实现方法以及激光加工技术在汽车工业中的应用．利用作者开发的激光三维加工软件LasCAM2000，成功地对国产红旗轿车进行了三维激光加工，填补了国内汽车制造业中激光三维加工的空白。     

激光功率对316L不锈钢熔覆层组织及性能的影响

为了解决316L不锈钢激光熔覆层成形差、耐腐蚀性低的问题,采用显微组织观察、硬度实验、常温冲击及电化学测试等试验方法,对不同激光功率下熔覆单层及多层熔覆层的成形、组织及性能进行检测和分析。结果表明,随着激光功率的增大,熔覆层高度呈现先增加后减小的变化趋势,熔覆层内部析出相的含量以及稀释率则呈现上升趋势;激光功率过小易引起熔覆层开裂,过大则会引起熔覆层晶粒异常长大;随着激光功率的增加,熔覆层硬度呈增大趋势,当激光功率达到450 W时,熔覆层与基材结合界面处硬度值达到最大,为475 HV;而熔覆层的冲击性能和耐腐蚀性能则随着激光功率的增大呈现下降趋势,当激光功率为300 W时,其冲击韧性最大为92 J,且熔覆层具有最优的耐腐蚀性能,腐蚀电位E_corr最高为-0.3 V,且腐蚀电流密度I_corr最小为0.165 A/cm²;因此,当熔覆速率为3 mm/s、送粉速率为14 g/min、搭接率为50%时,采用300 W激光功率制备的熔覆层可得到优异的冲击和耐腐蚀性能。研究结果可为316L激光熔覆层工艺调控及性能改善提供参考。     

投影系统多独立光源散斑抑制

在激光投影系统中,散斑问题造成图像质量的严重下降。基于光源角度多样性散斑抑制原理,分析了多颗独立光源实现最有效散斑抑制的条件。通过理论计算得到某条件下多颗独立激光光源间的最小相对空间夹角,并搭建实验平台验证了多独立光源实现角度多样性散斑抑制的效果。实验结果表明,多颗独立光源在合理分布空间相对位置的情况下,可有效降低屏幕上的散斑对比度、实现散斑抑制。     

可实现特殊激光微加工工艺的控制系统

以发动机气缸内表面作为激光微加工对象,基于半导体二极管泵浦YAG激光器的声光调Q技术,研制出可满足特殊激光微加工工艺要求的激光微加工设备控制系统.通过对运动控制卡MC8041A及自制的激光调Q控制卡的软件编程,实现对设备机械运动系统以及激光调Q信号输出的控制.运动控制卡控制各轴伺服电动机运转;激光调Q控制卡接收安装在旋转轴上的高精度增量式旋转编码器的反馈脉冲,对其进行计数、分频后,输出所需激光调Q信号.借助于激光调Q控制卡对激光头旋转运动和激光器单个激光脉冲输出的协调联动控制,形成单脉冲同点间隔多次激光微加工工艺,实现对发动机气缸内表面高效、高质量的微加工.     

不同光斑模式的CO2激光在镀锌板钎焊连接中的应用

为了获得CO2激光填丝钎焊镀锌钢板的工艺特性,对CO2激光进行了光束成形,分别研究了圆形光斑、双焦点光斑和矩形光斑3种光斑模式下的镀锌板激光填丝钎焊工艺特点与接头质量．结果表明,采用双焦点的CO2激光光斑加热,钎焊过程适应性增加,并可获得良好的焊缝成形,同时提高激光能量利用率;矩形光斑钎焊可降低镀锌层烧损,但焊接适应性和激光能量利用率降低．通过改变CO2激光的光束能量分布,可以替代Nd：YAG激光进行镀锌板的连接．     

NURBS图形激光雕刻算法及其嵌入式实现

为了实现非均匀有理B样条(NURBS)图形的激光雕刻,推导了显式有理多项式的NURBS表达式,并在此基础上研究了NURBS图形激光雕刻算法,然后在基于DSP/BIOS的实时嵌入式平台上实现了NURBS图形激光雕刻控制系统.实验结果表明,高性能嵌入式平台能够满足算法的空间和时间需求,实现复杂NURBS图形激光雕刻.     

多用途数控三维激光加工机床的若干关键技术

在空间自由曲面的激光加工中，如何采用一机多用的形式，充分发挥设备和激光器的效率，并保证加工质量，有一定的难度．针对上述难点，结合多用途数控三维激光加工机床的应用，从激光光束及传输特性、激光头轨迹控制、焦点位置控制等方面作了探讨和研究．     

双脉冲激光驱动飞片实验与理论计算

飞片速度是衡量激光驱动飞片起爆能力的重要指标,如何在有限的激光能量密度下提高飞片速度是需要研究的关键问题之一.本文进行了双脉冲激光驱动飞片实验,采用将激光分束再汇聚的方法,实现双脉冲激光驱动飞片过程;采用激光纹影高速照相法,观测了不同时刻下飞片的形态和位置,给出了飞片运动速度.推导了双脉冲激光驱动飞片速度的理论计算公式,计算了不同激光能量和脉冲间隔下飞片的速度.研究发现,在相同激光能量下,采用适当时间间隔的双脉冲激光,可以提高飞片对激光的能量吸收率,从而提高飞片速度.     

Preliminary study on theory and experiment of photo-mechanics manufacturing based on laser thermal stress

Mechanics effect of laser thermal stress is a new manufacturing technology, which uses thermal stress by high power laser acted on the surface of metal material to produce stress field. The technologies such as sheet metal formation by laser thermal stress, measurement by laser scratching and measurement by XRD （ X-ray diffraction ） are formed based on mechanics effects of laser thermal stress. The mechanisms of sheet metal formation by laser thermal stress, measurement by laser scratching and measurement by XRD are analyzed, and the theory of photo-mechanics manufacturing and detecting technologies based on laser thermal stress is originally put forward, whose experiment is primitively researched, and the manufacturing theory by mechanics effects of laser thermal stress is established.     

基于超级电容的B/KNO3激光点火数值模拟

为了研究B/KNO₃（硼/硝酸钾）药剂基于超级电容驱动的激光点火规律,建立了从超级电容驱动激光二极管到激光辐照加热药剂全过程的激光点火时域模型,分析了放电电压和超级电容容值及等效电阻对激光点火延时的影响,基本揭示了基于超级电容的B/KNO₃激光点火特性和规律.仿真结果表明,随超级电容放电电压、容值的增加及超级电容等效电阻的减小,激光输出功率与能量均显著增加,激光点火延迟时间缩短,点火能量显著下降.仿真结果可为基于超级电容的激光快速点火设计提供依据及技术支撑.