激光微推力器及其关键技术

传统的推力器由于其受到物理尺寸、重量和推力的限制,无法适应微小型卫星精确定位、姿态控制等特殊航天任务的需要。在重点介绍了激光微推力器的基本原理和结构特征的基础上,讨论了激光微推力器需要解决的几个关键技术问题。     

激光微烧蚀靶材的冲量耦合系数测量方法

冲量耦合系数是激光微推进的重要参数,反映激光能量转化为动量的能力.提出了扭摆干涉仪测微冲量的原理以及测量方法,解决了难于精确测量10-7～10-5N·s的微冲量的问题,以掺碳的聚氯乙烯为靶材,测得了它在激光微烧蚀下的最高冲量耦合系数将近70 μN/W.为激光微推进冲量耦合系数的计算提供了工程测量和计算方法.     

生物医用材料激光制造技术研究进展

随着生物医学领域的发展和各种生物医用材料需求的增加,快速制备高质量、高性能的生物医用材料成为科研界的关注点。激光制造技术制备生物医用材料具有设计灵活、结构定制和产品轻量等独特优势。本文系统总结了激光制造技术（激光快速成型、激光微焊接和激光表面改性）在生物医用材料方面的若干最新应用,针对影响生物植入物材料的几个关键因素,例如骨骼植入物的孔隙率、生物医用材料连接的牢固性与密封性和植入物表面的拓扑结构,讨论了生物医用材料从长脉冲或短脉冲激光的快速成型与微焊接到超短脉冲激光的表面改性等技术,最后对生物医用材料激光制造技术进行总结和展望。     

用于微小卫星姿轨控的激光烧蚀微推力器

随着微小卫星技术的不断发展,微推进系统对于微推力器的需求越来越高。激光烧蚀微推力器技术作为一种新型的电推进微推力器技术,在推进性能和系统集成方面具有鲜明的特色。以微小卫星的发展所带来的微推进系统的需求为应用背景,对比分析各种适合微小卫星需求的微推力器特点,跟踪激光烧蚀微推力器的最新研究进展,对2种典型微推力器性能进行了对比、分析和评估,最后给出了进一步研究的建议。     

生物微传感器系统技术的发展及应用

概述了BioMEMS生物微传感器系统的原理、特点、分类,分析了生物微传感器系统技术的发展状况.由于生物微传感器系统识别元件中的敏感材料含有生命物质,故具有体积小、选择性好、灵敏度高、反应速度快等优点,可广泛应用于医学、工业、农业、军事和环境监测等领域.     

水环境中微塑料污染特性及去除技术研究进展

微塑料是一种广泛存在于水环境中的新型污染物,由于粒径小、数量多、具有吸附性,影响水生生物的正常生理活动,并会沿着食物链富集最终影响人类健康,对其污染特性及去除技术开展研究,是污水处理厂选择微塑料去除方法的基础和前提。文章阐述了微塑料的物理化学性质、在我国水环境中的来源、分布特点、对水生生物和人体的潜在危害及其检测技术,根据国内外去除微塑料技术的研究现状,综述了物理、化学、生物等去除技术,分析了各去除技术的优缺点,并对今后微塑料去除技术的研究方向进行了展望。     

基于激光微技术的光谱检测“集成缩微”的研究

为了满足μ-TAS领域对光谱微检测提出的"功能集成与结构缩微"的技术要求,利用激光微技术获得了光谱微检测技术的核心部件,即百微米级微光波导管,并对光谱微检测在μ-TAS生化芯片中的应用方案进行了研究.结果表明,利用激光微加工技术将微检测系统集成到微型全分析系统生化芯片中具有非常广阔的应用前景.     

泳动微机器人的仿生学研究

泳动微机器人是采用微驱动器致动、模仿水生动物游泳的方式推进的新型微机器人.本文分析了在水中生存鞭毛类生物和鱼类的身体特征以及它们推进机理的基础上,总结了水生动物运动机理对泳动微机器人设计与研究的借鉴和启发作用,为微机器人实现良好泳动提供参考.     

大功率半导体激光器实用化微通道热沉

根据大功率半导体器无氧铜微通道热沉的实用化制备工艺特点,利用商用CFD软件FLUENT对微通道热沉内部微通道散热区层间折转通道宽度和热沉前端面壁厚度进行优化设计,并采用化学腐蚀结合扩散焊技术制备无氧铜微通道热沉,微通道尺寸为27 mm×11 mm×1.5 mm.利用低电光转换效率大功率半导体激光阵列器件对所制备热沉进行散热能力测试,激光阵列宽1 cm,腔长1 000μm,条宽200μm,填充因子为50%,微通道热沉热阻0.34 K/W,能满足半导体激光阵列器件高功率集成输出的散热需求.     

准分子激光修饰Al2O3陶瓷表面的微摩擦特性研究

利用准分子激光修饰微构件常用的Al2O3陶瓷试件,通过改变准分子激光加工工艺参数获得不同的微观表面,并用自行研制的微摩擦测试仪进行微摩擦实验研究.结果表明,在相同条件下摩擦系数随着载荷的增大而减小,随着速度的增大而增大.而准分子激光修饰表面比原始表面的摩擦系数要小,说明利用准分子激光表面修饰可以达到减小摩擦的目的.此外,研究了准分子激光工艺参数与修饰表面摩擦性能的相关性,结果表明,摩擦系数随着放大器电压的变化趋于稳定、随着激光脉冲频率的增大而有增大的趋势、随着激光扫描速度和激光扫描遍数的增大呈现减小趋势.     

汽车工业中激光技术的应用

本文综述了汽车工业中激光切割、激光焊接、激光表面改性、激光检测、激光毛化、激光快速成型等技术的应用现状及发展趋势。     

高能激光在武器装备中的应用

从20世纪70年代开始,高能激光技术取得了巨大的发展,使得第一代实用的武器系统即将实现。分析了高能激光产生的途径和激光武器的作用机理;对机载激光武器、车载激光武器、天基激光武器、陆基激光武器、舰载激光武器系统进行了介绍、评估;阐述了激光武器技术取得的最新进展,以增加对新概念武器的掌握和了解。     

无合作目标激光测距仪光学系统设计

利用相位式测距原理的激光测距仪,在无合作目标近程测距（0.2-100m）时,采用可见激光瞄准,这对激光光斑有非常高的要求,光斑在被测目标上的大小即激光准直程度,直接影响测距精度和测程,因此,光学系统的设计就非常重要,解决这样的问题对提高无合作目标的测程与精度是非常有益的。     

外场激光导引性能分析

外场激光导引性能的测试分析是激光半主动制导武器科研试验中的重要环节,通过对激光半主动制导试验中从激光照射器-大气-目标-大气-导弹的光学传递链的分析和对激光大气传输特性和目标激光散射特性的研究,建立了从照射器到目标和从目标到探测器两个环节的照射激光能量传递模型,通过理论计算和外场试验实测数据,实现了对导引头入瞳处接收能量的计算分析,为外场激光导引性能分析提供了依据,具有较高的实用价值。     

具有防爆保护功能的激光雷管编码系统设计与实现

介绍了具有防爆保护功能的激光雷管编码系统的组成及各部分的主要功能,给出了雷管编码系统和防爆保护系统的设计和实现方法.具体阐述了激光电源、Q开关驱动器、冷却系统、二极管泵浦激光器、控制系统的设计和扫描系统误动作、激光功率过大、同一个雷管上的激光停留时间过长和计算机死机等4种保护功能的实现方法.     

激光加工技术的应用与发展现状

概括地介绍了激光加工技术的应用领域,简单介绍了激光打孔和切割、激光焊接、激光表面改性技术、激光刻蚀、铣削与毛化、激光沉积、激光快速成型技术、激光标记与标刻等激光加工技术等若干典型应用,并介绍了国内外和安徽省的激光加工行业的发展现状.     

新一代材料精确成形技术--激光加工技术

介绍了激光加工技术的工艺和设备,其中激光加工工艺中又重点介绍了激光表面处理和激光焊接技术,并指出了这些领域的重点研究方向.表面处理技术主要介绍了快速凝固条件下非常规成分新合金以及金属/陶瓷复合材料的合成和表征;激光焊接技术主要介绍了焊接过程和焊接质量的检测与控制以及特种材料的精确焊接.在激光加工设备内容中,主要介绍了材料精确加工对激光器的性能要求和发展趋势,并提出了国产高质量激光器的研究方向.     

到靶激光辐照氧化铝的温度分布特性研究

在激光的传播过程中,由于受到传输环境影响,可能导致到靶激光的波前畸变和波前破碎等现象,致使实际的到靶光斑产生时空分布的变化。利用COMSOL Multiphysics仿真软件建立了毫秒脉冲激光与氧化铝相互作用的数值仿真模型,对比分析了氧化铝分别在实际到靶激光和理想高斯激光作用下的温度分布差异。研究表明,由于实际到靶激光与理想高斯激光能量梯度差距较大,使得在与氧化铝相互作用时产生的温度分布也表现出明显差异,在分析实际到靶激光时,实际到靶激光的能量梯度越大,其产生的温度场与其能量空间分布差异也更明显。因此,在实际应用中,不能单纯的把入射激光都理想化为标准光斑。研究结果在提高长距离传输的激光加工质量的应用方面具有指导意义。     

大功率工业激光的功率密度分布及其应用

由于激光功率、光束的模结构与聚焦光斑形态等参数,对加工质量起着决定性作用,通过对工业加工用大功率激光束,特别是聚焦焦点的横截面功率密度分布的测量,可以了解不同激光器加工能力的差异,为激光加工质量的提高提供最基本的数据. 采用大功率激光光束光斑质量诊断仪(LQD-1),对几种工业加工用典型大功率激光的功率密度分布进行了测量,所测激光束的模式主要有准基模、混合模、多模,根据测量结果给出了其应用范围.     

光纤型半导体激光器线阵工艺研究

采用计算机控制技术、激光器调制技术、光纤耦合技术、微透镜聚焦技术,研究了半导体激光器的线阵.利用线阵组合原理展示了半导体激光器线阵技术的原理和实现过程,扩展了线阵技术在快速成型、显示技术等方面的应用领域.