采用垂直蒸发法分别在玻璃和石英衬底上淀积单壁碳纳米管和氧化石墨烯材料来制作碳基可饱和吸收体。利用单壁碳纳米管作为饱和吸收体,实现了Nd：YVO4激光器被动锁模,最高输出功率为3.6 W,斜率效率为31%,脉冲宽度为7.6ps,重复频率为75MHz。利用氧化石墨烯作为可饱和吸收体,实现了Nd：GdVO4激光器被动锁模,最大输出功率为1.1W,斜率效率为11.3%,脉...
报道了用氧化石墨烯作为可饱和吸收体的全光纤结构皮秒脉冲掺铒光纤激光器。该激光器的线形谐振腔由窄带的光纤布拉格光栅和氧化石墨烯可饱和吸收镜构成。当抽运功率为22mW时,实现了稳定的重复频率为5.82MHz的锁模激光脉冲输出,脉宽为87ps,光谱中心波长为1549.3nm,3dB谱宽为0.06nm,信噪比为66dB。
机载海洋激光雷达在探测水下目标时,水面波动会影响向下传输的激光光束质量。基于蒙特卡罗方法定量分析了光子在目标平面上的空间分布,以及光子返回海气界面的空间分布和时间分布。模拟结果表明,随着风速的增加,光子在目标平面上的空间分布越来越偏离高斯分布;而光子返回海气界面的空间分布则严重偏离高斯分布,且风速的影响已经不再占主导地位。...
对激光二极管（LD）抽运的Cr4＋：YAG被动调Q c-cut Nd：YVO4自拉曼激光器进行了实验研究。通过采用不同初始透射率的Cr4＋：YAG和不同反射率的输出镜进行实验,研究了初始透射率和反射率对拉曼光输出特性的影响。测量了拉曼光的平均输出功率、脉冲重复频率和脉冲宽度随抽运功率的变化。在抽运功率为4.8 W时,拉曼光的最高平均功率为370mW,相应的...
建立了一个由量子噪声和非线性色抽运噪声共同驱动下的单模激光立方模型,并将其在极坐标下分解为场幅和相位的朗之万方程（LE）。采用近似福克-普朗克方程的方法处理相位朗之万方程中的色噪声,使其马尔科夫化。将马尔科夫化后的相位朗之万方程与锁相条件相结合,得到稳定锁相值。详细讨论了量子噪声实虚部间的关联和抽运噪声实虚部间的关联对激光...
为了提升高功率固体激光器抽运光束的均匀性,研究了成像型和非成像型光束积分系统光束匀化机理。从光斑尺寸、最大入射角及光斑均匀性三个方面,详细对比了两种积分系统的性能特点。分析表明,成像型光束积分系统不但具有更好的匀化效果,相比非成像型还降低了对半导体激光器（LD）光束准直的要求,并且可调整微透镜阵列间距实现光斑尺寸的改变,拓展...
基于美国LIFE激光驱动装置的放大器构型,使用Nd玻璃,Yb：YAG,Yb：S-FAP,Yb：CaF2四种材料的参数进行抽运储能过程的模拟计算,分析了介质口径、抽运强度、抽运脉宽及介质温度等参数对装置性能的影响,得到了各材料的优化设计参数,对上述材料应用于聚变能半导体抽运固体激光器（DPSSL）系统主放大器的可行性进行了判断,并提出了理想材料的参数要求,...
频率稳定的激光器在精密计量、高分辨率光谱等许多领域具有重要的应用。使用KTP晶体将Nd：YAG激光器输出的激光（1064nm）倍频到532nm,采用波长调制吸收光谱技术获得吸收峰的一次谐波信号作为鉴频信号,并基于数字比例-积分-微分（PID）反馈控制技术,把倍频后的频率稳定在碘分子B-X态（32-0）带的R（56）吸收峰上,在1h的连续测量时间内,频率漂移...
提出了一种超短环形腔布里渊掺铒光纤激光器（BEFL）,腔长仅为10m。该BEFL以4m长的普通掺铒光纤（EDF）为激光增益介质,腔外布里渊抽运光和980nm抽运光的注入在掺铒光纤中,分别引入非线性布里渊增益和线性掺铒光纤放大器（EDFA）增益。实验结果表明,BEFL工作在单纵模状态,输出信噪比高（〉40dB）,抽运阈值低（～20mW）,输出功率大（〉10mW）,且...
为研究聚碳酸酯激光透射焊接接头性能,采用10W半导体端抽运全固态（DPSS）激光器进行了聚碳酸酯材料的激光透射焊接。采用光学金相显微镜（OM）、场发射扫描电子显微镜（SEM）和电子万能实验拉力机分析了接头的显微形貌、断口形貌和拉伸剪切强度。结果表明,在激光功率8 W、激光频率50kHz、焊接速度350mm/s、激光扫描间距0.1mm时,试样的拉伸剪切...
为了解决超硬磨料砂轮修整困难的难题,采用激光-机械复合修整法,通过对青铜结合剂的去除过程进行多脉冲有限元仿真,优化激光粗修工艺的激光参数及确定激光粗修工艺过程砂轮圆跳动所能达到的范围。根据仿真结果选择了修整实验条件下激光粗修的激光参数,并对烧结成型的青铜金刚石砂轮进行了激光-机械复合修整实验。结果表明在合适的工艺参数下,激...
分析了光内同轴送粉激光熔覆技术堆积变径回转体时壁厚＂越堆越薄、薄厚不均＂现象的成因,提出控制离焦量来逐层补偿熔池液态金属流失的方法,以保持熔覆层宽度不变。基于大量的实验数据得出离焦量变化量与变径回转体斜率之间的关系式,从而可在堆积过程中根据变径回转体斜率的变化实时控制离焦量的变化。通过实时控制离焦量,同时控制送粉量与激光...
采用同轴送粉激光近净成形系统,在纯钛基体上进行激光近净成形（LENS）ZrO2-13%Al2O3（质量分数）复合陶瓷的基础实验研究。分析了激光功率和扫描速度对激光近净成形陶瓷薄壁宏观质量（宽高、表面平整性和宏观裂纹）的影响规律,获得致密、无宏观裂纹的陶瓷薄壁件。利用扫描电镜观察了成形件的微观组织,结合电子探针（EPMA）和X射线衍射仪（XRD）...
为研究中高温环境下的激光冲击强化效果,采用功率密度8.5GW/cm2、脉冲宽度10ns的强激光对K417镍基合金冲击改性,利用维氏硬度法测试其在700℃、800℃、900℃保温后的显微硬度值。结果表明中高温保温后,激光冲击硬化效果有所减弱,但不同温度下激光冲击区域的平均硬度均明显大于未冲击区域;深度方向硬度近似呈指数形式衰减,硬化层深度随温度的增加...
针对复杂自由曲面零件激光再制造中在线示教加工路径存在的问题,进行了三维激光熔覆再制造修复路径的研究,提出了基于等距平行截面法的修复轨迹自动生成算法。利用任意等距平行截面与三角网格模型求交确定激光束扫描点位置;估算出三角网格中每个顶点法矢后,通过对交点所在边的两顶点法矢插值得到交点的法矢,确定了在加工点激光束的姿态。应用实...
采用激光硬化与渗氮复合表面改性技术,对W9Mo3Cr4V高速钢表面进行了强化处理。利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、电子探针、显微硬度计和摩擦磨损试验机,分别对复合处理试样的相组成、微观组织、成分、显微硬度和耐磨性进行了分析。研究结果表明,复合处理表面改性层主要是回火马氏体、残余奥氏体、Fe3N、Cr7C3、M2C型碳化物所构成。由于激光硬...
提出了一种激光冲击形成飞片,进而驱动飞片直接成形工件的复合工艺。结合剪切模具,使用波长1064nm的Nd：YAG平顶型短脉冲激光束,在厚度为50μm的铜箔上冲击得到高质量飞片,利用高速飞片直接在成形模具上进行塑性成形,获得了具有良好成形效果的胀形件和环形剪切件。对激光冲击驱动飞片复合成形的机理和性能进行了探讨,并对实验过程中出现的现象及...
采用5mW/mm2 He-Ne激光辐照、10.08kJ/（m2.d）UV-B辐射及二者组合对冬小麦＂临优2018＂幼苗进行处理,研究各处理组在不同处理天数下细胞凋亡的变化。研究结果显示,增强UV-B辐射能诱导小麦幼苗根尖出现细胞核向中心聚集,并形成凋亡小体等细胞凋亡现象。用流式细胞仪对不同处理组细胞凋亡情况进行定量分析,结果同样证明了增强UV-B处理能增加凋亡...
基于正弦相位调制建立了用于人体皮肤在体三维成像的全深度复频域光学相干层析（FDOCT）成像系统。通过在不同横向位置获取的干涉谱信号中引入正弦相位调制,利用傅里叶变换结合带通滤波的方法重建复干涉谱信号,使成像深度范围扩大为原来的两倍,且适合对活体组织进行在体成像。通过优化相位调制周期内的采样点数,提高了镜像抑制比。基于该系统在...
报道了一种用于布里渊分布式光纤传感器（DOFS）的高稳定光学锁频系统。一台波长为1550nm的半导体分布反馈（DFB）激光器作为主激光器用于光纤传感探测,另一台同样的激光器作为从激光器,采用光学锁相的方法将其与主激光器进行频率跟踪,使主激光器与从激光器频率差恒定为11GHz。利用该光源搭建基于自里渊的分布式光纤传感系统（BOTDR）,可以有效...
设计一个测量光纤磁光（MO）效应和四波混频（FWM）的实验平台,具有较好的偏振控制性能,可分别采用自制的电磁偏振控制器（EMPC）和载纤螺绕环磁控装置控制输入光信号的偏振态（SOPs）和非线性光纤磁光耦合系数。实验测量了光纤四波混频闲频光功率对输入信号光偏振态椭圆率的依赖曲线,结果与理论分析一致。在此基础上,开展了连续导波光的磁光四...
硅基（SOI）波导是近年集成光电子和集成波导的重要方向。对硅基纳米波导进行数值计算,讨论了空气包层和SiO2包层两种情况的双模传输特性,得到两种包层结构的双模工作区域和双模拍长与波导结构的关系。研究了SOI纳米波导中双模干涉现象以及双折射和温度对双模干涉的影响。
为研究空中平台与水下目标之间的激光声通信技术,提出了一种热膨胀机制下采用高重复频率激光进行水声通信的方法（重复频率法）。理论推导了高重复频率激光产生窄带声信号的过程,并通过实验测量进行了验证。利用高重复频率激光产生了频移键控（n-FSK）和多频移键控（n-MFSK）两种频移键控信号,结合现有激光器的技术指标,针对不同调制信号的水下...
应用气相传输法制备了氧化锌纳米线和具有六方对称截面的纳米棒,利用电子扫瞄显微镜,X-射线衍射仪等进行形貌与结构表征。室温下,用355nm激光脉冲,以260 W/cm2相同光强激励条件,分别测量其光致发光（PL）谱,在棒状样品中发现393nm有发光峰,而线状样品是在382nm处。二者相比,棒状样品的紫光波段自发辐射光强增加、频谱展宽、中心波长红移和绿光波...
报道了掺铁（Fe）的钽铌酸钾钠（KNTN）晶体的电光及电控衍射性能。利用顶部籽晶助溶剂法生长了高质量的晶体,居里温度为15℃;利用单光束椭偏法测量了晶体的有效二次电光系数Reff,在居里温度附近,Reff高达1.05×10-15 m2/V2,电光调制能力相当于铌酸锂的19倍（利用LiNbO3的γ33=30.8×10-12 m/V,偏压为500V/mm）,Reff随着温度的升高而减小。利用二波...
采用等离子体化学气相沉积技术制备了两种不同非晶硅层厚度的氮化硅/氢化非晶硅/氮化硅三明治结构,研究了不同能量激光退火对薄膜晶化的影响。通过拉曼分析,发现在激光能量为320mJ时,样品开始晶化,随着能量的提高晶化程度增加,在340mJ时达到最大。根据拉曼晶化峰的偏移,计算得出硅量子点尺寸为2.8nm和4.7nm,表明三明治结构对形成的硅量子点的尺...
研究了负折射介质中非线性色散效应对调制不稳定性的影响,揭示了若干新的不稳定性现象。得到了有任意高阶线性与非线性色散效应情形下调制不稳定性增益谱的表达式,结果表明：所有偶次非线性色散不但会影响原来的不稳定性,而且可能会导致新的不稳定性区域;而所有的奇次非线性色散将始终抑制调制不稳定性,且与其符号的正负无关。进一步研究了由色...
基于激光测径技术,采用半导体激光传感器测量纤维束条干短片段的不规则,研究了纤维束横截面直径及其不规则波长的测量方法。设计了非接触式在线测量系统和并制定实验方案,其中包括传感器和实验材料选择。通过实验分析了纱线喂入速度变化对纱线直径、条干不匀率和最小不规则波长的影响以及不同测量方法引起的结果差异。实验结果证实了测量系统的...
为了实现二维小角度的测量,采用压电陶瓷（PZT）驱动方式,获取运动的干涉条纹。利用数值积分法推导了理想干涉条纹下,条纹宽度、条纹方向角与光电探测器各象限信号相位的关系,解出了各象限相位等效点,并建立了激光光束夹角与条纹形状之间的模型。应用椭圆最小二乘拟合算法,实现了四象限探测器相位信息的有效提取,达到识别条纹宽度和方向角的目的...
为了提高激光光斑位置测量精度,考虑影响光斑测量精度的因素,并对若干关键技术进行研究。为了抑制由于气溶胶散射导致的激光后向散射,研究距离选通技术,提出一种基于四象限探测器的异步距离选通技术;为了削弱大气湍流的随机扰动对激光光斑成像的影响,提出一种改进的盲解卷积事后复原方法,并从数学上证明了该方法的收敛性;为了消除多传感器采集图...
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