全息激光防护薄膜的研制

介绍了全息激光防护薄膜基本理论和设计方法。研制成功的全息激光防护薄膜，其光学性能测试表明：０．５３μｍ波长激光的光密度Ｄ达４．１１，防护角达１５°，具有良好的可见光透过率，且抗激光破坏能力强，可用于人眼和光电探测系统的激光防护。     

卫星激光防护技术研究

从３个方面探讨了卫星的激光防护技术。介绍了材料与光电传感器的抗激光攻击能力的试验评价方法；给出了卫星光电传感器的抗激光致盲薄膜的设计原理；阐述了结构材料的激光损伤机理并说明了结构材料的激光防护技术。     

基于激光熔覆技术的热防护材料选择

轻量化合金材料的耐高温、抗烧蚀性能较差,采用激光熔覆技术制作涂层的方法可提升其热防护性能。本文从热防护的机理出发,结合激光熔覆工艺对熔覆材料性能的要求,从现有的热防护材料和激光熔覆材料中筛选出几种可实现短时间、无冷却情况下基体热防护的熔覆材料,并对基于激光熔覆工艺的热防护材料的未来发展趋势进行了展望。     

激光隐身材料的研究现状及其发展趋势

在介绍激光隐身的基本原理的基础上,综述了目前国内外各种激光隐身材料的研究进展,较详细地介绍了纳米吸波材料、半导体化合物、光谱转换材料以及近红外线激光防护材料等吸收材料的主要特点和研究现状.在此基础上,介绍了激光与红外、雷达、毫米波的兼容隐身机理和研究现状,对其发展趋势进行了展望,并指出多频谱兼容隐身是未来隐身材料发展的...     

新型激光防护材料的研究

随着激光技术广泛应用，激光所造成的意外伤害也不断的增加，传统的激光防护器材由于只能防护特定波长的激光以及具有可见光透过率低等特点，已经满足了不了现代激光的防护要求。研制了具有多波长防护和可见光透过度高的新型激光防护功能材料。测试结果表明，玻璃在0.53μm处T0.53μm为0．015，在1.06μm处，T1.06μm为0．055，白光透过率大于60％。     

单晶硅材料的1064nm Nd:YAG脉冲激光损伤特性研究

作为微电子和光电子系统中普遍使用的一种结构材料,单晶硅一直是人们研究的焦点.长期以来,人们对其电学性质进行了非常深入细致的研究,却疏于对其抗击强激光辐照特性的研究.随着激光通讯和光电对抗技术的发展,对光学材料的激光破坏特性和加固技术进行研究的需求也显得越来越迫切.本文主要对单晶硅的抗激光损伤特性进行研究,研究了单晶硅材料在1064nm Nd:YAG激光自由脉冲输出模式和单脉冲输出模式作用下的损伤特性,通过对两种激光作用下单晶硅损伤形貌的分析,在热效应与热力耦合模型的基础上,对单晶硅的激光损伤机制进行了探索.     

CaCO_3涂层激光烧蚀性能初步探究

激光器因其自身的特点得到了长足的发展和广泛的应用,相应的,随着激光的军事化应用所产生的激光威胁必须得到妥善解决,为了保护装备及其基体不受激光损伤和破坏,激光防护必不可少。而现阶段,对于大功率连续激光而言,其对材料的破坏形式主要是热破坏,表现为被辐照材料温度达到一定临界点后,以氧化、熔融、气化的形式发生不可逆的损耗,所以为了保证装备及其基体不发生上述破坏,采用一定的方式消耗入射激光能量,进而减小激光热量转化和沉积使得温度降低到材料损伤阈值以下,是可行的方式之一。因此,基于上述机制选用了一种常见的焓变涂料CaCO_3作为研究对象,探究了其激光烧蚀行为和防护能力。研究结果表明,CaCO_3涂层明显降低了基体材料在激光辐照下的温度,实现了入射激光能量的有效耗散。并经初步计算,单位面积(1 cm~2)涂层可耗散0.473 kJ的能量,可降低45钢基体温度约53℃。     

防护条件下爆破冲击波衰减规律研究

在广州天河城西塔楼爆破之前,对近在10 m的玻璃幕墙安全性问题进行了论证.在目前还没有准确可行的计算爆破冲击波方法的条件下,从爆破冲击波对附近目标物的破坏机理入手,在室内对爆炸冲击压力进行了测试,模拟了在防护条件下爆破冲击波的衰减变化情况,并与在无防护条件下爆破冲击波衰减变化进行了同步对比,得到了在防护条件下爆破冲击波的衰减规律,指出近体防护材料的强度只要能够高出爆破冲击波的最大峰值,就能够有效地保护防护对象,这一结论在广州天河城西塔楼爆破拆除防护实践中得到了验证.     

1064nm激光防护用克酮酸菁近红外吸收染料研究进展

通过对目前激光防护技术实现手段的分析,针对目前1064nm激光防护材料中存在的问题,阐述了研制新型1064nm激光防护染料的重要性和紧迫性。在此基础上,综述了克酮酸菁近红外吸收染料的研究进展,着重强调了作为1064nm激光防护染料必须具备的技术特征。结合国内外研究现状,指出宜采用克酮酸和相对稳定的生色团作为构筑1064nm激光防护染料的基本骨架单元,并通过对分子结构的优化设计和理论计算分析,积极开展1064nm新型近红外激光防护染料的合成、结构与性能等应用基础研究。     

热致VO2薄膜在激光防护方面的应用研究

VO2是一种固态热致变色材料,它的晶态结构可以在半导体-金属-绝缘体之间可逆转变。介绍了VO2的相变特性,研究了氧化钒的相变机理。根据激光对光电探测器的损伤机理,研究了氧化钒薄膜对激光的智能防护,并对其进行了计算和分析。结果表明,当一束激光照射VO2薄膜防护的探测器时,VO2薄膜可以在激光对探测器造成损伤之前完成相变,从而保护探测器,因此可用于探测器针对强激光的智能防护。     

连续激光辐照金属靶材温升分析

本文对连续激光辐照金属材料的峰值温度变化情况进行研究,建立了连续激光辐照材料的有限元分析模型,采用仿真分析的方法对连续激光照射铝合金圆板的峰值温度变化情况进行了研究。通过对光束抖动、光斑扩散、空气对流、材料表面氧化等不同条件仿真结果的分析,给出了各种因素对激光辐照材料峰值温度变化情况的影响,并利用等效材料比热容的方法开展了相变潜热对温升情况的影响分析。最后综合各种条件给出了在连续激光辐照铝合金材料的峰值温度变化情况,对材料的损伤进行了分析。     

重频脉冲激光辐照光学材料特性的研究进展

综述了重复频率脉冲激光辐照下光学材料特性的研究进展,重点介绍了重频激光辐照下光学材料损伤的规律,发现缺陷造成的亚损伤状态是诱导材料重频损伤的关键。详细阐述了热吸收性杂质模型、化学键断裂模型、色心模型的亚损伤机理,同时介绍了重频工作模式下激光增益介质和倍频晶体的材料特性,展望了重频激光辐照光学材料特性研究的发展和前景。     

激光辐照对类金刚石薄膜改性及损伤研究

介绍了激光损伤的检测及损伤阈值的测量方法.讨论激光辐照对类金刚石结构和性质的影响规律.并论述不同工作参数的激光对类金刚石薄膜的激光破坏行为及其损伤阈值.在此基础上分析类金刚石薄膜激光损伤的机理.还从物理特性及制备技术方面着手,比较分析金刚石及类金刚石薄膜各自的优缺点和实际应用状况,并提出类金刚石薄膜的应用前景和有待进一步研究的问题.     

Al2O3/SiO2 and HfO2/SiO2 dichroic mirrors for UV solid-state lasers

HfO₂/SiO₂ and Al₂O₃/SiO₂ multilayers to be employed as high reflectance end mirrors in Cerium-doped fluoride solid-state lasers were produced by radio frequency sputtering. The components were designed to have high transmittance at the pumping wavelength and high reflectance in a wavelength band corresponding to the active medium emission. A photoacoustic beam deflection technique and inspection of the irradiated area under a microscope were used to measure the laser induced damage threshold of the mirrors at the pumping wavelength. These coatings were tested in a laser cavity.     

第三代激光干涉仪

微片激光自混合干涉仪原理上与迈克尔荪干涉仪不同。主要差别是：激光自混合干涉仪的光束照射在被测物上并被反射回激光器被激光器内放大介质放大。作者课题组研究的的激光自混合干涉仪的测量速度达到了1 m/s以上,10 m空程的环境误差小到了40 nm。它具有全固态,可测“黑”目标的位移等性能,又达到了传统激光干涉仪的技术指标。如果第一代光学干涉仪是以光谱灯做光源,第二代光学干涉仪是以HeNe气体激光器做光源的话,固体激光自混合干涉仪因其激光“自混合”原理可看成是第三代激光干涉仪。     

紫外激光对触摸屏产品中不可视区域刻蚀实验研究

采用紫外激光对触摸屏产品中不可视区域进行刻蚀分析,探究了紫外激光刻蚀原理,讨论了银浆薄膜激光刻蚀与传统印刷工艺异同点,并在此基础上完成一套紫外激光刻蚀系统方案的设计和建造。实验结果表明,选用波长为355nm的紫外激光器,当激光器功率为10W,重复频率100kHz,刻蚀速度为1500mm/s,刻蚀次数1次时,薄膜被完全刻蚀,最终获得功能良好的银浆线路。经测试后发现,所刻蚀后银浆线条平直而光滑,边缘热影响区域较小,最小刻蚀线宽可以达到10μm,基板未受到损伤;与传统印刷工艺相比较,简化了工艺步骤,产品良品率得到提升,是一种无排放的绿色环保先进的刻蚀工艺。     

Chemical modification of titanium immersed in hydrogen peroxide using nanosecond pulsed fiber laser irradiation

This paper addresses chemical alteration of titanium using pulsed Ytterbium fiber laser irradiation. For this study, Hydrogen Peroxide (HP) is used as the medium to study its effect on increasing anatase-titania composition in titanium substrates for samples irradiated by the laser. The variation of anatasei-rutile transformation generated in HP is compared with those generated in air. X-Ray diffraction (XRD) analysis suggests that three titanium dioxide structures - brookite, anatiase, and rutile - are present in the substrates irradiated by the laser beam. Additional peaks appeared in XRD results of HP immersed samples indicating that anatase and a rare titanium oxide structure, Hongquiite, are also produced, whereas these oxides are not detected in the samples generated in air. Energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDAX) analysis reveals an increase of the oxide layer on the surface of HP-treated samples.     

Laser heat treatments driven by integrated beams: role of irradiation nonuniformities

An analysis is given of how nonuniformities in the laser beam intensity translate into variations on the induced temperature distribution on an irradiated sample. The study involves materials with different thermal conductivities. By use of a reshaped irradiating beam obtained with a multifaceted integrating mirror, a three-dimensional numerical calculation allows us to establish both surface and in-depth temperature distributions. The results show that in the case of materials such as glass (i.e., with low thermal conductivity) large thermal gradients occur both on the surface and in depth during irradiation. However, the lateral heat flow is high enough to strongly reduce the surface gradients as soon as the laser irradiation ends. Conversely, in good thermal conductors such as nickel, the laser intensity nonuniformities induce a thermal peaking of the surface with lateral thermal gradients that are by no means negligible. Experimental evidence during laser glass polishing that confirms the numerical assessments are also provided.     

Effect of the substrate preparation with CO2 laser radiation on the laser resistance of optical layers

Conventionally cleaned fused silica substrates were irradiated immediately before the coating process with a CO₂ laser. We then used electron beam technology to produce SiO, SiO₂, ZrO₂ and Ta₂O₅ single-layer and multilayer films. The damage threshold was determined with an Nd:YAG laser (λ=1.06 μm). We observed an increase in the laser damage threshold by a factor of up to 10.