卤化银多晶光纤CO2激光手术刀的研制

卤化银多晶光纤（AgClxBr(1-x),0≤x≤1）是一种传输中红外激光性能优良的光纤，可应用于CO2激光手术治疗，光纤原料采用高真空熔炼法提纯（物理提纯）和氯气气氛下水平区域熔融超提纯（物理与化学结合）两种方法提纯，光纤用热挤压成型，制成光纤式CO2激光传感输系统（光纤式CO2激光手术刀），配有普通型和内腔专用型两种结构输出,端头。     

卤化银光纤CO2激光手术刀头

用卤化银多晶光纤制成了一种在关节式导光臂上使用的卤化银光纤手术刀头。手术刀头由耦合器、光纤连接器、柔性金属管、聚焦透镜座组成。其中柔性金属管依据用途能在0－90℃适当弯曲，弯曲半径＞15mm，长度＜250mm，输出连续激光功率大于12W，工作焦距5mm。光纤手术刀头端面带有气体保护装置，防止端面污染。具有防污结构的手术刀头整体直径小于5．6mm，因此适合在人体天然开口部位如口腔、喉、妇科、肛门及直肠等处进行使用。     

卤化银多晶光纤传输CO2激光性能的研究

通过采用高真空熔炼,反应气氛下区域融熔和高真空石英安瓿内单晶生长等特殊工艺方法对卤化银原料进行提纯,并用热挤压成型方法制得卤化银光纤。本文研究了卤化银原料的提纯和光纤成型工艺对损耗的影响,研究结果表明,增加提 次数可降低卤化银光纤预测棒的吸收系数。     

卤化银多晶光纤传输CO2激光性能的研究

通过采用高真空熔炼、反应气氛下区域融熔和高真空石英安瓿内单晶生长等特殊工艺方法对卤化银原料进行提纯,并用热挤压成型方法制得卤化银光纤．本文研究了卤化银原料的提纯和光纤成型工艺对损耗的影响,研究结果表明,增加提纯次数可降低卤化银光纤预制棒的吸收系数．通过合理控制工艺参数,提纯后的卤化银原料制成的光纤预制棒,经ＣＯ_２激光量热计法测量在１０．６μｍ处的吸收系数＜５×１０^－4ｃｍ^－１,热挤压成型的光纤在１０．６μｍ处的损耗为０.３～０.５ｄＢ／ｍ,直径φ１０ｍｍ、长度１．６４ｍ的光纤可传输ＣＯ_２激光功率＞２０Ｗ．     

卤化银光纤原料的超提纯

高纯原料的制备是制造高品质光纤最重要的环节,本文采用氯气氛下水平区熔法生长单晶的提纯方法对卤化银原料进行超提纯．区域熔融提纯后的卤化银原料红外吸收光谱测量显示在800～4000cm^－1范围内吸收随波长的增加而降低．经CO₂激光量热计法测量提纯后的卤化银原料在10．6μm处的吸收系数为5×10^－4Cm^－1,较提纯前降低两个数量级,制成的光纤传输损耗03～0．5dB／m     

卤化银多晶光纤热挤压成型的研究

采用热挤压法成型制备出卤化银多晶光纤．光纤端面扫描电镜形貌分析结果显示,挤压温度１２０～２１０℃,晶粒大小基本不变,晶粒尺寸１～２μｍ．挤压温度＞２１０℃后,随着挤压温度升高挤压压力降低,在２５０℃时晶粒尺寸５～１０μｍ,挤压温度的升高导致卤化银多晶光纤的晶粒长大,引起光纤散射损耗的增高．挤压模具中加入润滑剂可同时降低挤压压力和挤压温度,但引起光纤传输损耗的增加．     

热处理对卤化银多晶光纤显微结构的影响Q

热挤压法成型的卤化银多晶光纤,经不同温度热处理后,光纤的显微结构发生了变化.扫描电镜形貌分析结果显示,热处理温度T≤170℃,显微结构未发生变化,晶粒尺寸12.T=200℃时,晶粒尺寸10～20μm;T=250℃时,晶粒尺寸20～30μm;T=300℃时,晶粒尺寸30～40μm.光纤显微硬度测量结果也显示,热处理温度>170℃后,光纤的显微硬度随热处理温度的升高而降低,在200℃附近硬度降至最低值.     

热处理对卤化银多晶光纤显微结构的影响

热挤压法成型的卤化银多晶光纤,经不同温度热处理后;光纤的显微结构发生了变化．扫描电镜形貌分析结果显示;热处理温度Ｔ≤１７０℃,显微结构未发生变化,晶粒尺寸１～２μｍ． Ｔ＝２００℃时,晶粒尺寸１０～２００μｍ; Ｔ＝２５０℃时,晶粒尺寸２０～３０μｍ ;Ｔ＝３００℃时,晶粒尺寸３０～４０μｍ．光纤显微硬度测量结果也显示,热处理温度＞１７０℃后,光纤的显微硬度随热处理温度的升高而降低,在２００℃附近硬度降至最低值．     

反应氯气气氛下卤化银光纤原料的超提纯

采用反应氯气气氛下水平区域熔融生长单晶的方法对卤化银原料进行超提纯,反应氯气气氛是由裂解低沸点碳氯化合物得到;化合物的通式为ＣＨ_ｎＣｌ_４－ｎ(ｎ＝０,１,２)．提纯的温度为４５０~５００℃,温区移动速度为０．２~０．８ｍｍ/ｍｉｎ;载流气体Ａｒ的流量为８０~１６０ｍＬ/ｍｉｎ．提纯后的卤化银原料红外吸收光谱显示,在４０００~８００ｃｍ^－１(２．５~１２．５μｍ)区域内的吸收随波长的增加而降低,中红外４０００~６００ｃｍ^－１(２．５~１６μｍ)区域是卤化银材料最佳的传输波段．用此原料制成的光纤可传输３．３~１６μｍ中红外光谱;传输１０．６μｍＣＯ_２激光的损耗为０．３~０．５ｄＢ/ｍ．     

卤化银多晶红外光纤显微结构与相关性能的研究

借助ＴＥＭ、ＸＲＤ、硬度微观测量等方法,研究了卤化银多晶红外光纤的显微结构与相关性能的关系．发现光纤是以ＡｇＣｌ_ｘＢｒ_１－ｘ。多晶体为主骨架,纳米晶粒Ａｇ镶嵌其中．由纳米晶粒带来的损耗光纤的散射损耗增加很小,即ＡＮλ^－４通过控制光纤的制备工艺条件,可以改变光纤的晶粒大小和光纤硬度．     

大功率CO2激光熔凝稳定ZrO2

利用大功率ＣＯ２激光熔凝稳定ＺｒＯ２高温快离子导体获得成功．报导了激光熔凝的原理、工艺过程及熔凝后样品的微观分析等研究结果．激光熔凝的ＣＳＺ和ＭＳＺ快离子导体样品在温度为１０００℃时的电导率达到２×１０－２Ω－１ｃｍ－１量级．     

CO2 Laser Cutting of Calcareous Stones

Portugal is one of the major European producers of natural stones. In the last decade, transformation of stones has been privileged in most of the companies and the quantity of finished product for exportation increased with a major added value. New technologies and processes have been investigated. For example, CO₂ laser has been used for cutting, marking, and drilling. The major advantage of this tool is its flexibility, and thus, it improved the working environment significantly. This article presents a report on the use of CO₂ lasers in the cutting process of marbles and limestones. The cut quality was evaluated by adjusting the laser output power and assist gas type and pressure. The CO₂ laser can be used as a feasible tool for cutting ornamental stones. Due to the economic reasons, it is specially adequate for cutting nonlinear shapes where conventional cutting tools, such as the diamond wires and saws, have limitations on both the shape and the dimensions to be cut.     

半导体激光与高双折射光纤基模的耦合

在双模干涉型光纤传感器中,为了消涂光纤引导段的敏感效应,需要选择性地激发光纤的基模,本文对半导体激光器(简称LD)与光纤基模的耦合进行了理论上的分析。在高斯分布漠场假设的基础上,给出了激光束腰半径和光纤基模模场半径的表达式,以及利用透镜进行两模式匹配的具体光学计算公式。据此进行的LD与高双折射光纤偏振模(基模的一个偏振分量)的耦合实验得到了28％ 耦合效率。文章最后讨论了半导体激光器的椭圆性和固有象散以及光反射对耦合造成的影响。     

Novelty All-Inorganic Titanium-Based Halide Perovskite for Highly Efficient Photocatalytic CO2 Conversion

Lead halide perovskite materials have great potential for photocatalytic reaction due to their low fabrication cost, unique optical absorption coefficient, and suitable band structures. However, the main problems are the toxicity and instability of the lead halide perovskite materials. Therefore, a facile synthetic method is used to prepare lead-free environmentally friendly Cs₂TiX₆(X = Cl, Cl_0.5Br_0.5, Br) perovskite materials. Their structural and optical characteristics are systematically investigated. The band gaps of the produced samples are illustrated to be from 1.87 to 2.73 eV. Moreover, these materials can keep high stability in harsh environments such as illumination and heating, and the Cs₂Ti(Cl_0.5Br_0.5)₆ microcrystals demonstrate the yields of 176 µmol g⁻¹ for CO and 78.9 µmol g⁻¹ for CH₄ after light irradiation for 3 h, which is of the first report of Ti-based perovskite photocatalysts. This finding demonstrates that the Ti-based perovskites will create opportunities for photocatalytic applications, which may offer a new idea to construct low-cost, eco-friendly, and bio-friendly photocatalysts.