高功率激光系统光束传输的基本算法和程序编码

研究了高功率激光系统光束传输的基本算法并编制了相应的程序编码。结果表明，光束传输过程中形成的衍射调制环数与系统中空间滤波器小孔光阑的大小（以衍射极限倍数度量）以及传输系统的Ｆｒｅｓｎｅｌ数的综合影响有关；对于包含多级空间滤波器和自由空间的复杂光学系统，可以采用算子互换性将复杂系统等效为适当选取参数的单元元件进行计算和设计。     

准分子激光投影直刻微加工制作微机械

简要描述了新开发的准分子激光微加工装备的结构特点. 系统地研究了准分子激光直刻高分子聚合物的机制及其与微结构制作精度的关系. 并以PVC微结构原型及其复制件的制作为例，讨论了准分子激光投影直刻用于LIGA工艺的可行性.[KG*2]研究表明准分子激光投影直刻微加工技术可用于制作微机械.     

激光与新材料

激光技术的发展在很大程度上得益于相关新材料的问世和应用。本文就激光研究中几个最主要参数指标的进展。综述介绍了材料科学所起的关键作用。从一个方面说明了学科交叉与合作对于科学技术进步所起的重要作用。     

ArF准分子激光晶化非晶硅薄膜微结构研究

利用ArF准分子激光对非晶硅薄膜的表层进行晶化后,采用拉曼光谱(Raman)、透射电镜(TEM)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)等实验方法研究不同激光能量密度下晶化层硅薄膜微结构变化。实验结果表明:随激光能量密度的增大,薄膜结晶度增大,晶化层厚度加厚;晶粒尺寸则是先增大,直到激光能量密度增大到210 mJ/cm~2后,晶粒尺寸开始减小并且均匀性逐渐变差。最佳的激光能量密度范围为120～180 mJ/cm~2,这时薄膜表面晶化层晶粒比较均匀致密,薄膜质量较好。     

激光冲击强化机理研究

研究表明,高功率密度激光作用于材料表面时,表层材料吸收激光能量产生等离子体,它喷射爆炸时形成强烈冲击波。当材料表面覆以约束介质和吸收涂层时可大大增强冲击波强度,从而有一个强大的冲击动量作用材料表面,当冲击强度超过材料的动态屈服强度时,就在材料上造成一个塑性变形层,塑性层中存在着表面残余应力和高密度位错,这些因素的综合作用延长了材料的抗疲劳寿命。     

掺镱激光玻璃光谱性质的优化

实验研制得到 4种高发射截面掺镱 (Yb3 )激光玻璃 .根据光谱性质计算了激光性能参数 ,并与国外一些发展中的激光玻璃进行了比较 .结果表明掺Yb3 锗碲酸盐、硅铌酸盐玻璃具有最高的发射截面、增益系数和最低的最小泵浦强度、饱和泵浦强度和激发态最小粒子数 ;硼酸盐玻璃次之 .这 3种玻璃的光谱性质和激光性能参数明显优于国外发展中的掺Yb3 激光玻璃 .掺Yb3 磷酸盐玻璃与日本HOYA公司近期开发的高发射截面磷酸盐玻璃相近 .这些光谱性质优化的玻璃有望成为高平均功率激光器和高峰值功率激光器特别是激光核聚变驱动器核心材料的候选基质 .     

中继卫星系统发展应用分析及建议

我国中继卫星系统经过十几年的发展,已成为遥感卫星等信息获取类空天平台的效能倍增器、空间信息共享枢纽以及高效天基信息网络基础设施.本文梳理总结了国内外中继卫星系统的发展应用情况,围绕天基资源高效利用这一核心,指出制约系统应用效能提升的若干瓶颈问题,深入分析这些问题的实质及难点,并给出一套优化解决方案.最后,在提炼应用趋势...     

先进材料与高性能零件陕速凝固激光加工研究进展

金属材料快速凝固激光表面加工与高性能金属零件快速凝固激光成形技术，是材料科学与工程及先进制造技术交叉学科前沿热点研究领域之一。本文介绍了作者所在实验室近年来在先进高温耐磨耐蚀金属间化合物多功能涂层新材料快速凝固激光熔覆合成／制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展，主要内容包括：激光熔覆高温耐磨耐蚀多功能金属间化合物涂层、钛合金及高温合金高性能零部件激光快速成形、难熔高活性金属材料及定向生长柱状晶钛合金激光约束熔铸成形技术等。     

啁啾飞秒激光脉冲在ZK7玻璃中成丝传输的物理特性

采用具有不同初始负啁啾量的飞秒激光脉冲, 研究了其在ZK7玻璃中非线性成丝传输的物理特性. 实验表明激光成丝的阈值功率随着脉冲初始啁啾量的增大而升高, 但啁啾导致的光学细丝长度将逐渐变长. 通过光丝超连续谱的测量与分析, 发现了啁啾激光成丝过程中等离子体的非线性作用随着初始啁啾量的增大而减弱, 并在较长空间距离内形成了非电离特性占主导的光学成丝的新现象. 另外, 实验观察到了啁啾脉冲激光成丝过程中的多光丝干涉图像, 理论分析和讨论了非电离光学成丝的物理机制. 这些研究结果表明初始啁啾量对于超短激光脉冲成丝过程将起到至关重要的作用.     

先进材料与高性能零件快速凝固激光加工研究进展

金属材料快速凝固激光表面加工与高性能金属零件快速凝固激光成形技术,是材料科学与工程及先进制造技术交叉学科前沿热点研究领域之一.本文介绍了作者所在实验室近年来在先进高温耐磨耐蚀金属间化合物多功能涂层新材料快速凝固激光熔覆合成/制备技术、钛合金及高温合金等高性能金属零件快速凝固激光成形技术等领域的研究进展,主要内容包括:激光熔覆高温耐磨耐蚀多功能金属间化合物涂层、钛合金及高温合金高性能零部件激光快速成形、难熔高活性金属材料及定向生长柱状晶钛合金激光约束熔铸成形技术等.     

玻璃在飞秒激光作用下的新现象

飞秒激光的发展,给玻璃的研究带来了崭新的内容。本文综述了近年来国内外在这方面的研究地 。 要有光致破坏、光致变色、色致玻璃折射率变化,光致稀土离子价态变化,光致玻璃显微晶化,光致长磷光产生等。     

基于激光多普勒技术测量研究二甲醚-柴油混合燃料喷雾速度和粒度分布规律

利用激光多普勒技术,对含15%和30%二甲醚的二甲醚-柴油混合燃料以及纯柴油的稳态喷雾的速度和粒径进行了测试,得到了相应的速度矢量图、轴向和径向速度以及喷雾索特平均直径的轴向和径向分布的比较曲线.试验结果证实了二甲醚-柴油混合燃料射流存在气爆雾化作用,且在喷孔附近,混合燃料喷雾具有较大的径向速度,在喷嘴远端,径向速度值的大小和变化率均较纯柴油的喷雾小,粒径分布范围随着增大,而粒径分布趋于均匀,在射流轴线上,轴向速度的衰减趋势则大致相似.随着燃油内DME含量由15%增加到30%,喷雾锥角和射流出口速度均增加,喷雾粒径则减小.     

钠双原子分子第一三重态跃迁激光振荡

报道了钠双原子分子第一三重态（Ｎａ２ １ ＾３∑ｇ＾＋－１＾３∑ｕ＾＋）跃迁激光振荡，并初步讨论了动力学过程。     

德科学家计划建造“太空发电厂”

以色列魏兹曼研究院一个科研小组最近开发出一种癌症诊断新技术，该技术可使医生在不进行肿瘤切片的情况下，快速准确地判断患者肿瘤是恶性还是良性。     

飞秒激光脱附的随机运动模型的研究

以飞秒脉冲激光的非平衡态传热和原子分子激发态的微观机理为基础, 建立了飞秒激光对微纳米结构中基体表面层的杂质进行脱附的随机运动物理模型. 由脱附过程的数值模拟结果, 获得了脱附概率随激光辐射时间的演化规律以及不同激光参数对脱附概率的影响.     

世界引力波探测发展

引力波是广义相对论的重要推论之一。引力波探测将有可能打开又一扇天文观测的窗口，上世纪至今，世界少数发达国家倾注大量的人力，物力，财力于引力波的实验探测。改进的共振棒探测器已组成一个棒天线阵在运行中。在室内模型激光干涉引力波探测器的基础上，几个野外大型激光干涉引力波探测器正在紧张地建设中，其中美国的LIGO项目进展引人瞩目，太空引力波探测器的设想已被付诸实施。     

抗疲劳断裂的激光冲击强化技术研究

描述了激光冲击产生强应力波的机制，并用ＰＶＤＦ压电传感器对应力波进行了测量，建立了激光冲击强化效果的直观检验与控制方法。采用小型高功率调Ｑ钕玻璃激光装置进行激光冲击处理，大幅度地提高了铝合金的疲劳寿命，在９５％置信度下，激光冲埚２０２４Ｔ６２铝合金试件的中值疲劳是未冲击试件中值疲劳寿命的４．５￣９．８倍，对试件冲击前后的硬度，断口及增寿机理进行了对比研究，并分析了激光冲击强化技术的广阔的应用前景。     

激光剥离制作无机纳米粒子

纳米粒子具有高的表面积，呈现更佳的物理与化学特性，常用于塑橡胶的添加物来改善或增进应用的特性，有许多纳米粒子的制作方法已商用化，激光剥离方式以脉冲能量自物体表面产生纳米粒子，为制作各种纳米粒子尤其组成或晶相复杂的纳米粒子的重要方法。随使用靶材的微结构与晶相，可经由剥离条件的调整获得多晶相的纳米粒子，粒径在50纳米以下同时呈现圆形的外观，纳米粒子的组成由靶材组成，反应性气体与激光能量决定。使用如氧化钛光触媒之还原效果，进一步在纳米粒子表面披覆银粒子，具有核壳结构的纳米粒子具有更多的特性，有更大的应用潜力。     

腔内倍频的四能级固体激光器理论

在腔内倍频的连续激光器速率方程中考虑抽运光束、反转粒子数密度以及腔内基频和倍频光子数密度的空间分布, 通过归一化相关参量显示出该速率方程的解依赖于3个无量纲综合参量, 这3个参量为: 抽运光束与激光光束截面比、归一化的抽运水平及一个与倍频晶体倍频能力有关的参量η_SHG. 通过数值求解该速率方程, 得到了一组关于方程的通解与3个综合参量之间关系的普适曲线. 同时确定了最佳抽运光束与激光光束截面比以及最佳η_SHG, 还与平面波近似下获得的结果进行了比较.