用差频腔产生覆盖633nm光谱的飞秒激光频率梳

飞秒激光频率梳被认为是连接光频和无线电频率的一个超精密齿轮,比较了自参考法锁相稳频飞秒激光频率梳和差频法单块结构飞秒激光频率梳的特点,前者光谱范围宽,但稳定性较差;后者稳定性较好,但光谱范围较窄。在差频腔单块结构飞秒激光频率梳的基础上,通过使用腔外压缩色散补偿方式压缩激光脉冲宽度,然后重新注入光子晶体光纤进行光谱扩展,获得了覆盖633nm波长的更宽的光谱范围,为633nm波长激光频率测量创造了条件。     

飞秒激光玻璃微加工技术

为了研究飞秒激光作用下光学玻璃内部发生的改性过程,利用重复频率为1kHz、中心波长为775am、脉宽为130fs的飞秒激光对光学玻璃进行微加工．结果表明,激光辐照区发生永久性折射率改变,并且玻璃的改性线宽随着激光功率的增加而增加,随激光扫描速度的降低而增加．根据飞秒激光致使光学玻璃发生改性的特点,利用飞秒激光在光学玻璃内部直接刻写了相位光栅和二维图案,研究了相位光栅的衍射特性．     

飞秒激光烧蚀材料表面产生纳米波纹结构的实验

利用飞秒脉冲激光烧蚀可以获得远小于激光中心波长（775nm）量级的周期条纹．通过多脉冲飞秒激光烧蚀Ni、Al、Cu、Ti和Si等材料表面的实验,得到材料表面产生光栅的周期均小于飞秒激光中心波长;采用对比实验,改变入射光的偏振特性,发现波纹周期方向随入射光偏振方向的改变而改变;不改变激光偏振态、脉冲能量为4．2J／cm^2时,沿波纹周期走向,发现平台移动速度为0．1mm／s时,可获得清晰的551nm的金属周期结构;最后应用上述实验结果,在铜片表面制备了长为几十微米、周期为551nm的微纳光栅结构。     

飞秒激光过饱和掺杂硅材料的研究及发展

飞秒激光利用其超快的作用时间、超强的峰值功率的特性,可以与半导体材料表面发生瞬态光化学反应,从而对材料进行有效的掺杂,且可以实现超过材料固溶度极限的过饱和掺杂,同时能在材料表面形成准周期的微纳结构。导致半导体表面性质发生改变,产生超宽光谱高吸收的特性,从而突破传统物理限制,并由此产生了一系列全新的应用。本文总结了飞秒激光与硅相互作用的基本理论和几种物理模型,介绍了其在相关领域的应用,并对飞秒激光过饱和掺杂及改性硅的发展前景作出展望。

     

飞秒激光冲击强化技术的研究现状及展望

作为一种微尺度范围内的表面强化技术,飞秒激光冲击强化具有热影响小、冲击深度浅、能量利用率高、工艺灵活等特点,在实现复杂形状微结构表面改性、宏观尺度零件表面微造型、微冲击成形等方面应用优势显著。概述了飞秒激光冲击强化技术的发展历程,总结了冲击模式、激光参数、附加能场等因素对强化效果的影响规律和机理,并对飞秒激光冲击强化技术的潜在应用及发展趋势进行了展望,以为突破飞秒激光冲击强化的关键问题、推动技术的产业化应用提供必要的指导与支持。     

飞秒激光频率梳测量光频用拍频装置的实验研究

飞秒激光频率梳测量光频实验中会遇到拍频信号信噪比低、高信噪比拍频信号维持时间短的问题。本文针对该问题在光路的准直、稳定维持方面采取了相应的光学、机械结构优化以及对拍频信号采取了先滤波后放大的措施;设计了一种拍频装置,并利用该装置进行了碘稳频633 nm激光器e峰频率的绝对测量实验。     

激光稳频技术的新发展

本文着重介绍精密计量行业中运用的Ｈｅ－Ｎｅ激光器的稳频技术，并综合了Ｈｅ－Ｎｅ激光器单模、双模稳频技术的现状和发展动向以及新兴的半导体激光器稳频技术。     

飞秒激光三维微细加工技术

双光子吸收几率与光强度的平方成正比,因此,双光子吸收引发光致聚合局限在紧密聚焦的焦点区域,通过控制焦点的扫描运动可实现高精度三维加工。基于该原理,提出了一种利用飞秒激光进行微细加工的技术。根据此技术,建立了飞秒激光三维微细加工系统,该系统包括光源系统、显微镜系统、实时监测系统和精密移动系统等。研究发现,该系统加工的直线线宽最小可达500nm;加工线宽与加工速度成反比;激光功率为2mW时,最大和最小临界加工速度分别为80μm/s和1μm/s;制备出线宽1μm,宽度5μm的“CHINA”复杂结构,以及杆间距、层间距均为5μm的三维木堆型光子晶体结构。实验证实,该技术是一种非常灵活的微细加工技术。     

基于飞秒激光与纳秒激光协同多光子诱导荧光的火焰中氢原子瞬态检测

为了准确测量碳氢燃料燃烧过程中原位氢原子,提出了飞秒-纳秒激光协同激发的氢原子瞬态在线探测策略。以243 nm的飞秒激光经过双光子过程将基态氢原子激发到2S能级,随后这些氢原子再被656 nm的纳秒激光激发到3P能级,通过探测3P-2S的荧光发射,实现了宽当量比范围的氢原子无干扰瞬态在线测量。实验结果表明：通过飞秒-纳秒协同的方式,可以有效降低激光光解产生的氢原子对原位氢原子探测的干扰。     

飞秒激光对聚四氟乙烯表面的影响

主要介绍了一种加工聚四氟乙烯表面的新方法。应用飞秒激光对聚四氟乙烯表面进行改性,得到具有纳米-微米尺度的膨化结构,并对其表面的光学性能及润湿性作了进一步研究。从而说明了飞秒激光是加工聚四氟乙烯一个极其方便、有效、绿色的加工工具,并且可以使聚四氟乙烯表面呈现出超疏水性能。     

飞秒激光诱导金属表面结构化研究新进展

总结了飞秒脉冲激光烧蚀金属的研究进展,经过烧蚀后的表面形成了几种结构,包括随机分布的微纳米结构、激光诱导的周期表面结构、激光扫描的周期结构和孔阵列结构,阐述了金属表面结构化后独特的光谱吸收增强特性,最后展望了其潜在应用.     

基于飞秒激光的高速双光子刻写技术

基于飞秒激光的双光子聚合(two-photon polymerization,TPP)加工技术一直是三维微纳加工技术中的研究热点。随着生命科学、材料工程、微纳光学等领域对复杂、大面积微型三维器件制备需求的提升,TPP加工效率不足的问题日益严重,加工时间过长不仅造成加工结构的不稳定,更是严重阻碍这些重要三维器件的进一步推广应用。本文以TPP加工效率提升方面的研究工作为主线,分别从单光束刻写、并行多光束刻写、面曝光和体曝光四个方式进行总结与对比,阐述相应的光学系统设计、刻写策略、刻写精度与通量等方面的研究情况,总结各种技术的优势与劣势,同时展望未来发展趋势。     

飞秒激光诱导金属功能微结构研究进展

阐述了飞秒激光与金属相互作用的机理和动力学过程,介绍了飞秒激光特有的精密加工特性,归纳了飞秒激光诱导金属微结构的研究进展.     

飞秒激光烧蚀Ag膜的研究

研究飞秒激光烧蚀Ag膜表面,采用扫描电镜(SEM)观测其表面烧蚀形貌,发现烧蚀点大致分为3个区域,烧蚀面积随着脉冲能量的增大而增大,脉冲数的增加而增大,但当脉冲数达到一定值后烧蚀面积变化不大.改变脉冲数在烧蚀点得到了周期为650和150nm的长短周期条纹结构.根据烧蚀区域面积与脉冲能量的关系算出单脉冲与多脉冲的烧蚀阈值...     

基于自适应控制的高压直流双侧频差控制功能研究

双侧频差控制是高压直流输电中的一种常见控制功能,通常该控制采用传统PID控制器,控制器参数主要通过BPA仿真及阶跃响应试验得到。实际系统运行中,经常由于控制器参数设置不合适造成系统振荡期间未起到正确的调制作用。根据自适应控制理论,对传统PID控制进行修正,根据系统频率、输出功率指令自动调节控制器参数,即避免过小增益调节幅度有限,又避免大增益造成的系统自振荡,最后采用天广直流仿真系统对加入自适应控制的控制器进行仿真,达到设计目的。     

飞秒激光与晶体材料相互作用的研究进展

综述了飞秒激光与各种晶体材料作用的现象,如双光子、多光子非线性吸收致上转换发光现象,各类微结构、色心结构等;阐述了飞秒激光与各种晶体的作用机制及在各方面的应用;展望了飞秒激光与晶体材料作用的应用前景.     

飞秒激光及光钟

结合飞秒激光超强、超快、超稳、宽频、广谱、相干的特点,介绍了其相应的技术应用情况:应用超快特性的微观物理、生物、化学、信息、通信等;以超强应用为对象的材料加工、制备、电子对撞加速器、受控核聚变等;以超稳特性应用为对象的光频测量、长距离测量、光钟等,并简介了光钟。