高功率YAG激光在生理盐水中产生微等离子体的研究

利用光学阴影探测方法研究了调Ｑ－ＹＡＧ脉冲激光在生理盐水光学击穿阈值附近诱导微等离子体和冲击波产生的过程，得到了微等离子体和冲击波随人射激光能量和延迟时间而变的系列光学阴影图，并且指出了冲击波的机械作用在脉冲激光眼科医疗中的影响。     

超快激光与生物含水组织相互作用

研究了超快脉冲激光与生物组织相互作用的机理 ,建立了生物软组织中激光诱导光学击穿模型 ;结果表明 ,对于纳秒或亚纳秒脉冲激光 ,强吸收介质的热电子发射对电子雪崩电离过程有很大影响 ,等离子体光学击穿阈值随生物组织吸收的增加而降低 ;在激光脉宽为亚皮秒量级时 ,多光子电离成为光学击穿的主要机制 ,介质的击穿阈值几乎与线性吸收系数无关。在达到光学击穿阈值时 ,激光能量沉积在厚度约 1μm的薄层之内 ;随着激光能量显著超过击穿阈值 ,有效的激光透过深度减小。     

强激光大气传输特性分析及自适应光学技术

分析了强激光在大气传输中产生的折射、吸收、散射和湍流等线性光学效应，以及热晕、受激喇曼散射和大气击穿等非线性光学效应。同时介绍了自适应光学技术，以用于强激光发射。     

超短脉冲激光与生物软组织相互作用机理研究

详细研究了超短脉冲激光与生物组织相互作用的机理,建立了生物软组织中激光诱导光学击穿模型;结果表明,对于纳秒或亚纳秒脉冲激光,强吸收介质的热电子发射对电子雪崩电离过程有很大影响,等离子体光学击穿阈值随生物组织吸收的增加而降低;在激光脉宽为亚皮秒量级时,多光子电离成为光学击穿的主要机制,介质的击穿阈值几乎与线性吸收系数无关.     

超短脉冲激光对生物软组织的等离子体诱导蚀除

详细研究了超短脉冲激光与生物组织相互作用的机理 ,建立了生物软组织中激光诱导光学击穿模型 ;结果表明 ,对于纳秒或亚纳秒脉冲激光 ,强吸收介质的热电子发射对电子雪崩电离过程有很大影响 ,等离子体光学击穿阈值随生物组织吸收的增加而降低 ;在激光脉宽为亚皮秒量级时 ,多光子电离成为光学击穿的主要机制 ,介质的击穿阈值几乎与线性吸收系数无关     

脉冲激光导致水光学击穿阈值计算的简化模型

通过对自由电子密度速率方程的简化,得到了计算光学击穿阂值的解析式。将计算结果与波长分别在可见光和近红外波段,脉宽分别为纳秒、皮秒和飞秒的激光脉冲在纯净水和含有杂质的水中实验测量的击穿阈值做了比较,吻合较好。对于纳秒激光脉冲。在纯净水中多光子电离提供初始电子,随后雪崩电离很快在电离的过程中占主导地位。对于短脉冲,多光子电离作用显得尤为重要,并且在击穿的过程中复合损失和碰撞损失对击穿阈值的影响逐渐消失。     

液态水的光学击穿效应

详细描述了液态水光学击穿现象并且对该效应的机理做了初步探讨。     

飞秒激光诱导水光学击穿的椭球体模型

基于飞秒激光脉冲在焦点区域的成形特征和速率方程,通过对自由电子密度速率方程中电子扩散速率和雪崩速率的修正,提出了适用于飞秒激光脉冲诱导水光学击穿的椭球体(ETS)模型.采用四阶朗格-库塔(Runge-Kutta)方法对该模型进行了脉宽为100 fs和300 fs情况下的数值模似.得到了光学击穿阈值以及击穿区域内不同时刻的电子分布,并且预测了焦点区域内不同位置处自由电子随时间的变化趋势.结果表明,用ETS模型计算出的水的击穿阈值较传统模型更好地与实验结果吻合.     

铝靶表面空气击穿产生等离子体过程初始阶段研究

高功率脉冲激光作用于固体表面,当其作用区激光功率密度超过固体表面击穿阈值,在固体表面就会发生光学击穿现象,并伴随产生等离子体和冲击波。同样,当作用于气体中的激光功率密度超过气体击穿阈值     

AICl3水溶液的激光诱导击穿光谱研究

激光诱导击穿光谱（LIBS）技术已成功地对固体样品和气相样品中的重金属痕量元素进行了定性或半定量分析。为对液体基质的重金属元素进行痕量分析，使用实验中容易实现的单脉冲激光诱导击穿光谱技术，测定了AlCl3水溶液的激光诱导击穿光谱。系统地研究了溶液中Al原子激光诱导击穿光谱信号的时间演化特性、激光能量对激光诱导击穿光谱信号的影响和激光诱导击穿光谱用于液体中AlCl3痕量分析的检测限。实验结果表明，此方法所适用的激光能量比前人所做实验的激光能量小，只需50mj左右，这使得实验条件更容易得到满足，同时得到了一个较高的液体样品的激光诱导击穿光谱信号检测限。实验还表明，液体激光诱导击穿光谱信号存在特有的时间演化特性，其激光诱导击穿光谱信号的寿命相对于固体样品激光诱导击穿光谱信号来说比较短，只有30ns左右，同时激光诱导击穿光谱信号强度上升和衰减也比较迅速。     

半绝缘GaAs光电导开关的击穿特性

研究了在不同触发条件下半绝缘GaAs光电导开关的击穿特性 .当触发光能量和偏置电场不同时 ,半绝缘GaAs光电导开关的击穿损坏程度也不同 ,分别表现为完全击穿、不完全击穿和可恢复击穿三种类型 .通过对击穿实验结果的分析认为 ,电子俘获击穿机制是导致半绝缘GaAs光电导开关击穿损坏的主要原因 .偏置电场和陷阱电荷所产生热电子的数量和动能决定了Ga—As键的断裂程度 ,Ga—As键的断裂程度则反映半绝缘GaAs光电导开关的击穿类型     

GaAs光导开关暗态击穿原因分析

光导开关(PCSS)在暗态耐压测试中耐压值低于理论值.根据GaAs材料特性,分析了暗态下光导开关的击穿机理.指出碰撞电离与电流控制负微分迁移率效应是导致开关击穿的直接原因.使用Silvaco半导体仿真软件对模型进行了模拟计算,结果表明温度显著影响电场、载流子浓度分布,引起碰撞电离等效应加剧,造成器件耐压值偏低.仿真结果与实验值基本相近,室温下耐压水平为33～40 kV/cm.光导开关击穿特性与温度密切相关,改善光导开关散热条件可提高开关耐压水平.     

电子元器件的失效机理和常见故障分析

电子元器件在使用过程中,常常会出现失效和故障,从而影响设备的正常工作。分析了常见的电阻器类、电信器类、电感和变压器类以及集成块类电子元器件的失效模式和失效机理、失效原因和常见的故障现象。实践证明:只有了解电子元器件的失效机理和常见故障,才能保证设备或系统的可靠性工作。     

110 GHz高功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收

高功率微波极易引起大气击穿, 而伴随产生的等离子体将对微波传播特性产生很大的影响.基于电子流体模型, 研究了一个大气压下110 GHz高功率微波在大气击穿等离子体中的传输、反射和吸收特性.模拟结果表明, 大气击穿等离子体结构在空间呈丝状分布, 其与实验现象符合得很好; 由于大气击穿等离子体是时变的, 其对微波的反射和吸收也是时变的; 随着时间的推移, 等离子体吸收功率逐渐增加直至达到饱和水平, 且其远大于微波反射功率; 当减小入射电场时, 等离子体对微波的反射变得更低.将110 GHz微波击穿阈值的模拟结果与实验数据进行对比, 发现两者吻合得很好.     

采用半背沟注入提高部分耗尽SOI nMOSFETs的漏源击穿电压

制备了采用半背沟注入的浮体和体接触部分耗尽SOI nMOSFETs.测试结果表明这样的器件相对于传统的部分耗尽SOI nMOSFETs来说,在提高击穿电压和延缓翘曲现象发生方面有良好的表现,并且背栅阈值电压没有太大的变化.数值模拟表明降低的电场有助于击穿特性的提高和翘曲现象的延缓.详细分析了提高击穿特性和延缓翘曲效应的原因.     

高功率微波大气击穿阈值分析

对高功率微波(HPM)脉冲的大气击穿进行了理论研究,分析了在微波频率、脉冲宽度等变化的条件下,大气击穿电场阈值与海拔高度之间的变化关系,并进行了数值模拟。计算结果表明,存在某一击穿阈值为最小值的海拔临界高度,当脉冲传播到此高度以上时,击穿现象不再发生。还对HPM脉冲在大气中传输的潜行时间进行了估计,当HPM的场强超过击穿阈值愈高时,击穿现象愈明显,潜行时间愈短。     

空气击穿过程中电子损耗对击穿阈值的影响

通过对高功率激光空气击穿的物理机理、电离机制的讨论,得到空气击穿过程中激光焦区内自由电子密度公式。考虑电子弹性碰撞损耗、电子复合损耗影响,给出了新的击穿阈值公式。该公式的计算结果同实验数据一致。