激光晶体材料的发展和思考

在分析激光晶体研究现状的基础上,指出其未来应用及主要发展趋势：高功率、大能量激光晶体;中红外激光晶体;蓝绿紫和可见光激光晶体;LD抽运超快激光增益和放大介质晶体。以上四个方向中,高功率、大能量全固态激光晶体材料和LD抽运超快激光晶体材料又是覆盖其他方向、带有共性基础科学问题的关键方向。着重报道了LD抽运超快激光晶体材料的最新研究进展。     

飞秒激光在超快过程中的应用研究

认识微观世界的超快过程是为了认识真实世界,超快激光技术是研究会眼快过程的必要条件,本文阐述了近年来飞秒激光在有代表性的超快过程中的应用目的、应用必要性,应用实现方法和结果以及应用进展等。     

保护气成分对铝合金大功率激光焊接的影响

研究使用Rofin公司扩散冷却的( Slab) CO2激光器Plasma Twin10C型送粉器以及专用同步送粉系统进行实验,母材是汽车和航空工业常用6000 系列铝合金(Ag-Mg-Si).试验结果表明,在铝合金的对接扫描焊和送粉焊试验中使用10～30 L/min的氦保护气流量均不能提供有效的保护以获得高质量的焊缝,气孔、咬边、焊缝不连续以及焊缝表面不平滑是常见的缺陷.在随后的试验中对铝合金的对接焊进行了不同气体、不同比例的混合保护气体试验.结果表明,使用(10～20 L He加1～5 L N2)/min的混合气体取得了成功的结果,焊缝表面平滑且没有明显的焊接缺陷.而其它混合气体配方(10～30 L He加5～10 L Ar)/ min、(10～30 L He加5～10L N2)/min以及不同比例的上述三种气体组成的混合气体则在焊缝表面存在不同程度的缺陷.在添粉的激光焊接中氮气是作为送粉气来使用的,流量是1～5 L/min,取得了良好的焊缝成型及性能.X射线衍射结果表明,熔敷金属未见氮化物相存在.焊接接头的拉伸试验结果显示,送粉激光焊的焊接接头拉伸强度略高于母材,断裂发生在母材;而扫描激光焊的焊接接头拉伸强度可达母材的86%,而且屈服首先发生在母材位置.(PE2)     

皮秒参数测量系统中聚焦特性的在线诊断方法

聚焦特性是一项非常重要的技术指标,它直接决定着激光装置的峰值功率密度。提出了一种大口径、高能量激光的聚焦特性诊断方法,可用于实现皮秒拍瓦激光系统的聚焦特性在线诊断功能。该方法设计了基于长焦距透镜法的高精度、低误差的远场测量单元,然后通过焦斑测量单元的测试数据来校验远场测量单元,最后提供皮秒拍瓦激光聚焦特性的实时诊断功能。实验结果表明,远场测量单元和焦斑测量单元的测试数据之间的相似度接近于1。因此,可以通过远场测量单元的测试数据,结合皮秒拍瓦激光的能量、脉宽数据,实现物理实验过程中的峰值功率密度实时监测功能。     

飞秒激光在大空气比微结构光纤中增强的非线性光谱展宽

报道了微结构光纤(MF)包层结构对超连续光谱产生影响的实验研究。在中心波长为820nm，脉冲宽度为35fs的激光脉冲作用下，在纤芯都为2μm，空气比分别为60％和80％的微结构光纤中获得不同的光谱展宽。由于空气比的增大，使得微结构光纤的有效模面积变得更小，其中传播的光场更能被局域在光纤纤芯中，非线性效应更加强烈，因此在空气比更大的微结构光纤中获得了更宽的超连续光谱。实验中分别在两种光纤中获得了近700nm(520～1200nm)和近1000nm(从350～1320nm)的超连续光谱，大空气比的微结构光纤中获得的非线性光谱展宽增强了1．25倍。对实验结果作了对比分析，并给出了相应的物理解释。     

飞秒激光技术与相关学科

本文阐述了超快激光发展的四个阶段及其内容、特点。对当前超快激光的研究特点、发展方向进行了综述。对与飞秒激光技术相关的几个新兴学科, 如飞秒激光物理学、飞秒激光化学、飞秒光孤子通讯和飞秒电子学给予概括评述。     

激光剥离技术在柔性电子制造领域的应用研究进展

激光剥离技术通过脉冲激光辐照致材料烧蚀实现器件向终端基底的转移,具有一定的材料适用性和工艺兼容性,已成为近年来柔性电子器件制造的新兴关键技术。从激光剥离技术的基本机制和工艺特点出发,对激光剥离技术在不同柔性电子器件制造中的研究现状进行调研和介绍,重点阐述激光剥离技术应用中的新工艺与新理论。对激光剥离技术今后的发展方向,特别是超快激光在技术中的应用可能性进行了总结和展望。     

超相对论激光脉冲在预制欠密等6离子体中的超热电子产生和通？…

高强度亚皮秒激光脉冲与欠密等离子体相互作用产生了能量高达２０ＭｅＶ的相对论电子。出现了两组超热电子，其温度分别为１和３ＭｅＶ。在相同条件下，激光束的透过增加到２０－３０％。观察到这两个特色以及激光脉冲打孔的证据。流体力学预期脉冲会发生强烈自聚焦。     

超快激光照亮通向量子计算机之路

对于建造量子计算机的研究人员来说，速度十分重要。科学生成的量子数据比特仅持续十亿分之一秒（即纳秒）。该持续时间太短，不能做任何有意义的计算。但是加里福尼亚和宾夕法尼亚的一个研究组已找到解决这个时间难题的方法。在通向生产能在几秒钟内完成最先进超级计算机也要花很长时间才能完成的计算机方面，他们的工作完成了小的、但很重要的一步。物理学家D.Awschalom和他在圣巴巴拉加州大学及宾夕法尼亚大学的同事们报道了一个超快操纵处理量子数据的新方法。用三个一组的极短激光脉冲，设法将量子数据比特压缩为100fs。这样的速率，…     

掺Nd石英光纤的910nm光纤激光和超荧光

用514.5nmAr离子激光泵浦掺Nd石英单模光纤,通过抑制1080nm的发射,取得了910nm波段的光纤激光和超荧光输出.光纤激光的最大输出功率为1.4mW,斜率效率为2.5%.光纤超荧光的最大输出为0.4mW.比较了在单程和双程构置情况下910nm和1080nm超荧光输出间的关系.实验还研究了在同一构置中光纤输出从超荧光到振荡激光的变化过程.     

飞秒强激光脉冲激发下Ta2O5薄膜光学常量的瞬态变化

用抽运-探测方法研究了Ta2O5单层膜在预损伤(60%损伤阈值)的抽运强度下反射和透射率的瞬态变化.观察到其峰值出现在抽运后约100fs处,然后以约600fs的时间常量衰减.用单层吸收膜加透明衬底的理论模型对实验结果进行拟合,得出光学参量(折射率n和消光系数k)瞬态变化的峰值为An=-3.4%和△k=0.042,对应吸收系数增大了3个数量级.     

相对论激光-固体靶作用中超热电子能谱测量

报道了100TW超短脉冲钛宝石激光装置上相对论强度激光-固体靶相互作用中超热电子的能谱测量,获得了靶前法线和靶后激光传输方向超热电子能谱。在靶前法线方向,能谱呈单温类麦克斯韦分布,占主导地位的加速机制是共振吸收;靶后激光传输方向,在较低能段能谱呈类麦克斯韦分布,存在的加热机制是有质动力V×B加热,在较高能段能谱出现了高能尾部。对其形成原因进行了分析。