五甲氧基红的吸收光谱和皮秒激光光谱研究

进行了五甲氧基红(2、4、2′、4′、2″—五甲氧基三苯甲醇)吸收光谱和皮秒激光荧光光谱研究。发现在酸性低粘度醇类溶剂中,五甲氧基三苯甲基正离子的褪色现象。对其褪色机理及溶剂粘度对于五甲氧基红皮秒激光光谱的影响进行了讨论。     

皮秒激光加工研究进展与展望

皮秒激光加工作为一种先进的超快加工技术,以其“冷加工”、高重复频率和高脉冲能量等特点,可实现对多种材料高精度、高效率的微细加工,在精密机械、表面工程、生物医学等领域具有广阔的应用范围和前景。综述了皮秒激光用于金属薄板及硬脆性材料的微孔加工、切割划线以及用于钛酸锶、氧化锆等材料表面改性方面的研究进展,从工艺参数优化、配套装备改进等方面探讨了皮秒激光加工现阶段存在的问题及发展方向。     

皮秒超短近红外脉冲激光伤眼机制探索

激光伤眼机制的研究对激光医疗、激光防护标准的制定有重要意义。本文以波长为1.06μm的钕玻璃激光作为近红外激光的代表,综合分析了皮秒超短脉冲激光的ED_(50)数据后指出,激光致强电伤致场机制可以解释某些热损伤机制难以说明的问题,但这种机制确实存在的证据尚不充分,有待于更进一步的实验验证。     

高功率可调谐皮秒光纤激光产生技术

实验研究了一种基于增益开关激光二极管和掺镱光纤放大器的高功率可调谐皮秒激光脉冲产生技术与系统.采用增益开关激光二极管作为种子源,多级掺镱单模光纤预放大器和两级大模场双包层掺镱光纤主放大器构成的放大系统,以及增益补偿技术、可调谐滤波技术、Sagnac环技术和包层泵浦技术相结合的方法,获得了中心波长1 053～1 073 ...     

蓝宝石片的皮秒激光划片工艺研究

由于具有硬度高、热导低及脆性大的特点,蓝宝石材料的精细加工较为困难。对皮秒脉冲激光用于蓝宝石片划片的特点进行了分析和讨论。在此基础上,对用于红外焦平面组件封装的蓝宝石片的皮秒激光划片参数进行了研究,并得到了一系列优化参数。对于红外焦平面阵列封装中常用的厚度为0.4 mm的蓝宝石过渡电极板,在组合划片参数为P(100) X(0.01/20) Y&Z(12) Z(0.1/3)时达到了最佳划片效果。分析了激光功率参数变化对划片的影响,并对实际划片操作中的一些问题进行了探讨。     

碳纤维复合材料皮秒激光切割工艺研究

为了研究100W皮秒激光对碳纤维复合材料（CFRP）切割工艺,采用单因素实验方法,进行了理论分析和实验验证,得到了平均功率、重复频率、扫描速率、扫描次数对热影响区及扫描深度的影响规律,并对1.5mm厚碳纤维复合材料板进行了切割实验。结果表明,选取平均功率为60W、重复频率为0.4MHz、扫描速率为10m/s、轨迹重复扫描20次、切缝上表面宽为350μm等适当参量时,得到的直线切缝和圆形切孔的热影响区极小。这为皮秒激光切割CFRP的进一步研究与工业应用提供了参考。     

皮秒激光功率变化对激光诱导晶体硅变化的影响

为了深入了解皮秒激光烧蚀对晶体硅所造成的影响,使用不同平均功率下的皮秒脉冲激光辐照晶体硅,然后使用X射线光电子能谱仪和透射电子显微镜,分别对被烧蚀晶体硅的化学成分与微观组织结构进行观察与分析。研究发现:随着激光脉冲平均功率的增加,烧蚀产物中晶体硅的相对含量不断下降,而SiO2的相对含量则逐步上升;与此同时,材料的无定形化程度也随之加剧。最终认为:因激光脉冲平均功率增加而逐渐升高的激光能量密度是诱导上述实验结果出现的主要原因,并最终不断扩大并加剧着材料所受到热与机械损伤的范围与程度。     

高频率皮秒激光微加工石英衬底铝膜效率

采用重复频率100 kHz下,输出功率为3.7 W的532 nm Nd:YAG皮秒激光器对石英衬底微米量级的铝膜进行了烧蚀,研究了脉宽为10 ps的激光单脉冲能量密度对烧蚀效率、光斑耦合率对烧蚀图形以及重复加工次数对加工精度的影响。单脉冲激光烧蚀实验证实,皮秒激光烧蚀铝膜可分为高能量密度烧蚀与低能量密度烧蚀两个区域。光斑耦合率对烧蚀深度影响较大,不易从理论角度控制烧蚀效率。为提高加工精度与验证求解烧蚀率的准确性,提出重复多次加工的方法。对比了高斯线性法与高斯线性修正法的求解烧蚀率的结果,证明了高斯线性修正法在扫描激光精细加工方面的优越性。利用高斯线性修正法求得的烧蚀效率,模拟了激光在不同光斑耦合率下烧蚀微槽的三维轮廓图。     

皮秒激光旋切加工微孔试验研究

为了解决毫/纳秒激光加工微孔质量低的问题,利用脉冲宽度为200ps的脉冲激光,采用高速旋切法对厚度为0.2mm的SUS 304不锈钢薄板进行直径为200μm的微孔加工试验,用激光共聚焦显微镜观察孔的外观形貌,研究旋切速率、激光功率和离焦量等因素对孔径、锥度和热影响区等加工质量的影响。结果表明,旋切速率对微孔内壁质量有直接的影响;通过提高转速来降低激光脉冲重叠率可以减小微孔内壁的热影响区;适当增加激光功率,能够改善旋切加工微孔切口处的加工质量;采用正离焦加工能够一定程度减小孔的锥度。优化工艺参量能够加工出热影响区小、边缘质量好的小锥度微孔。     

用皮秒激光脉冲辐照平面靶时能量平衡的研究

1　引言　　由强度 I =1 0 1 6～ 1 0 1 9W/cm2的皮秒激光脉冲生成的激光等离子体 ,是唯一的 X射线辐射源和荷电粒子源 ,粒子的参数与这一脉冲在靶中的吸收过程没有直接的关系。在研究超短脉冲与固体靶相互作用的理论基础时 ,这种脉冲的吸收过程特别令人注意。而解释实验测得的吸收 (反射 )系数时 ,应用了在纳秒和亚纳秒脉冲实验中已经相当熟悉的共振机理 ,这一机理归结为等离子体波中抽运波长入射偏振面的线性变化 ( p偏振 ) ,或者还可以利用新的吸收机理来解释 ,例如真空加热 (布里渊 )、反常趋肤效应及 j- B加热。在理论模型中应用这些…     

金属正畸托槽皮秒激光清洗实验及其机理研究

<正>畸托槽广泛应用于牙齿正畸临床治疗中。但由于诸多因素,粘结后的托槽时常会发生脱落现象,需要回收清洗,重新粘结。采用皮秒激光(波长为532nm和1064nm;脉宽小于20ps)对Mini Sprint?金属正畸托槽进行了激光清洗研究,有效地解决了常规激光清洗中因入射光边缘衍射效应而导致柱状固位结构周缘粘结剂残留的问题,实现托槽的完全清洗。确认高频断续超短脉宽的脉冲作用在材料中形成的热弹性波以力学振动传播扩散的方式是实现皮秒激光完全清洗的主要机制,该机制不同于常规激光清洗的热蒸发机制。发现不同波长皮秒激光清洗后的托槽固位结构单元顶端的表面形貌存在差异,因托槽制作工艺引入的表面本征缺陷在较短波长532nm皮秒激光的辐照下,因表面等离子振荡效应的激发,而导致局域电磁场能量增强,形成有利于托槽粘结的微坑结构。     

飞秒、皮秒激光烧蚀金属表面的有限差分热分析

为描述飞秒激光烧蚀金属表面过程，对双温方程进行了约化。用有限差分法对飞秒、皮秒脉冲激光在金属表面烧蚀过程的温度场进行了一维数值模拟。分析了在飞秒领域对双温方程约化的合理性。计算模型对电子与光子耦合系数的大小对金属表层电子温度的影响进行了分析。同时考虑不同脉宽、不同能流及功率密度大小的因素。发现电子与晶格耦合系数影响材料表面电子的温升及电子与晶格温度耦合时间；与皮秒激光比较。脉冲功率密度是影响电子最终温度的主要因素；飞秒激光烧蚀金属材料的厚度可达到表层厚度(吸收系数的倒数)量级。     

皮秒激光加工工艺对微沟槽表面的疏水性研究

为了研究紫外皮秒激光在均热板基板表面刻蚀微沟槽后,不同激光工艺参数对微沟槽表面疏水性的影响规律,采用Cassie-Baxter模型进行了理论分析,并利用单因素实验法,改变激光扫描速率、激光扫描间距、光斑横向重叠次数进行实验验证.结果表明,降低固-液区域面积占比、宽度或缩短沟槽间距,均可以提升微沟槽表面的疏水性能;造成微...     

可见光/近红外波段多波长皮秒激光研究

针对多波长皮秒激光覆盖谱段较窄、近红外波段激光较难生成等问题,基于受激拉曼散射效应,构建了一套实验系统,采用重频1 k Hz、波长532 nm皮秒激光泵浦KGd(WO4)2晶体,运用聚焦激光束泵浦、泵浦能量优化耦合等方法,实现了可见光、近红外波段多波长皮秒激光的生成,生成七阶斯托克斯光和六阶反斯托克斯光,覆盖谱段415~800 nm,输出总功率达到1.76 W.该研究成果可应用于新型皮秒激光源的研发方面.     

皮秒激光加工制备钛酸锶单晶超亲水表面

报道了一种通过皮秒激光加工快速制备钛酸锶(SrTiO3)单晶超亲水表面的方法。室温下,采用皮秒激光加工系统,在SrTiO3单晶表面刻蚀出整齐的周期性线排列沟槽结构,使SrTiO3单晶表面浸润性向亲水方向转变。研究了不同划线间隔对表面接触角大小的影响。结果表明:接触角的大小随划线间隔的变化而变化,间隔越大,接触角越大;当沟槽间隔小于150μm时,得到超亲水表面。其机理是:根据Wenzel模型,增大表面粗糙度可以使表面浸润性向亲水方向转变;并且沟槽结构产生了虹吸现象,也增强了亲水性。     

二极管侧面泵浦10 kHz皮秒激光再生放大器

采用LD侧面泵浦腔,对SESAM锁模皮秒脉冲进行再生放大,在10 kHz重复频率下,获得了5.5 W(单脉冲能量0.55 mJ)的皮秒激光输出,光束质量M2<2.9。之后又采用KTP晶体进行倍频,获得了2.25 W皮秒绿光输出。