飞秒脉冲激光制备的As2S3光纤光栅的特性

利用在800nm飞秒脉冲激光照射下光敏AS2S，光纤具有的双光子吸收特性制备光纤光栅，光纤光栅的周期由飞秒激光脉冲与AS2S，光纤的夹角调制．还分析了光栅结构及其Bragg反射特性．     

飞秒激光耐高温光纤光栅传感器的制备

针对传统光纤光栅传感器由于折射率调制量导致温度稳定性差的缺点,利用了飞秒激光诱导折射率变化的机理制备了一种耐高温的光纤光栅温度传感器. 首先采用800 nm飞秒激光结合相位掩膜板法在标准通信光纤上写制了光纤布拉格光栅传感器,然后通过高温退火实验对该传感器在900 ℃下的温度稳定性进行了测量,最后采用线性拟合的方法得到了传感器的温度灵敏度系数. 实验结果表明,该传感器在900 ℃下具有较好的温度稳定性,在温度为100 ℃到900 ℃范围内温度灵敏度系数达到1.27×10-11 m/℃.     

长周期光纤光栅制备技术研究

利用准分子激光逐点写入法对裸光纤进行曝光，制作周期为298μm的长周期光纤光栅，光栅透射损耗峰最小半宽6nm。对激光器等制作工艺参数、环境条件和光栅长度等结构本数对长周期光纤光栅特性的影响进行了实验和理论分析。     

基于光纤布拉格光栅和放大基片的高灵敏度微位移传感器（英文）

提出了一种基于光纤布拉格光栅(FBG)的微位移传感器。该器件由一对中心波长不同的光纤布拉格光栅和一个杠杆结构的金属衬底组成,布拉格光栅采用飞秒激光相位掩模法制作。被测物体的位移由杠杆结构放大,并转换为布拉格光栅的轴向拉力。通过理论分析和有限元模拟获得的放大系数分别为2.67和2.5。实验结果表明,在0至50μm范围内,光纤光栅中心波长的偏移与被测物体的位移呈线性关系,位移灵敏度达到121 pm/μm。级联的布拉格光栅可用于温度补偿。     

可调谐掺铥双包层光纤激光器实验研究

利用785 nm激光二极管作为泵浦源,对长度为4.5 m,纤芯直径为20μm,内包层截面为D形的掺铥双包层光纤进行可调谐实验研究.通过使用闪耀光栅作为选频元件,利用后向Littrow结构,获得波长在2μm附近最大105 nm范围内的可调谐输出,且在可调谐范围内,各激光光谱线宽均约2.2 nm.结果表明,可调谐波长范围除与光纤荧光谱有关外,还与闪耀光栅特性参数直接相关.     

变入射角方式下利用光栅测量激光波长的方法

以光栅衍射方程为理论依据,对在入射角可变方式下,利用平面反射光栅进行激光波长测量的方法进行了研究.文中提出了一种测量方法,并给出了在该方法下利用光栅求激光波长的表达式,又结合该激光波长表达式,对影响激光波长测量准确性的误差因素进行了分析,最后还给出了利用该方法进行激光波长测量的实验结果.实验结果证明利用平面反射光栅,在入射角变化时,仍能比较准确地对激光波长进行测量.     

软X射线波段透射光栅检测系统

目前,透射光栅被广泛地应用于软X射线波段光谱测量当中。但由于在软X射线波段几乎所有材料都有非常明显的吸收,因此利用传统方法很难在该波段对透射光栅进行检测。为了检测透射光栅在软X射线波段的光谱分辨本领,我们基于掠入射理论,采用凹面反射光栅单色仪配X射线CCD相机组成一套软X射线波段透射光栅检测装置。首先利用He空心阴极光源的30.38nm、53.70nm和58.43nm三条线谱对透射光栅检测系统进行波长标定。然后更换激光等离子体光源,测量并得到了金自支撑式透射光栅在6.67nm和9.10nm两个波长位置上一级衍射位置和一级衍射光谱线宽度,利用半宽度法计算并得出在以上两个波长位置时被测透射光栅一级谱所能分辨的最小波长差为2.38nm和2.05nm。实验结果表明该投射光栅检测系统完全可以应用于软X射线波段透射光栅检测工作当中。     

碲酸盐玻璃飞秒激光刻写特性研究

研究了800 nm红外飞秒激光作用下多组分碲酸盐玻璃损伤和激光刻写特性.实验测得碲酸盐玻璃的损伤阈值为15/16μJ;通过扫描电镜和能谱成分分析研究了红外飞秒激光照射下碲酸盐玻璃形貌和成分变化特点.实验发现在红外飞秒激光作用下玻璃结构和组成发生了改变,并在碲酸盐玻璃上成功刻写出波导结构.研究表明飞秒激光诱导的结构和组成变化可能是导致碲酸盐玻璃折射率变化的原因.     

利用相位光栅的衍射检测啁啾飞秒激光脉冲

分析了一种0ˉπ相位光栅在啁啾飞秒激光脉冲照射下的菲涅耳衍射.通过选择相位光栅的结构,可以使衍射光的±1级分量最大.提取±1级衍射分量,并通过两反射镜将这束光在远处干涉.当飞秒激光脉冲的宽度一定时干涉条纹的强度与飞秒激光脉冲的啁啾系数有关.通过检测干涉条纹的强度,可以间接测量飞秒激光脉冲的啁啾系数.     

飞秒激光制备航空用铝靶材表面润湿功能微纳结构的研究

近年来,飞行器润湿功能外壳防冰技术以其不消耗能源、几乎不增加额外体积和质量等优点备受世界各国科学家及工程师的关注.铝合金材料一直广泛的应用于民用飞行器,特别是飞机外壳和骨架,然而原有外壳材料表面润湿特性表现中庸.通过飞秒激光微纳结构制备技术,可以有效改变其表面的润湿特性.利用飞秒激光在不同实验条件下,制备了两种典型的微纳复合结构,实验结果表明,柱型微纳结构以独特的双尺寸复合结构所提供的空气气模实现了表面超疏水特性.而沟槽型微纳结构以开放腔毛细管效应为原动力,使其展现了超亲水特性,并具备定向输水功能.这些润湿功能的实现对航空飞行器防冰技术的发展有着重要的应用意义.     

飞秒激光导致透明介质的结构改变

超短脉冲激光是对物质进行加工、处理的有力工具.使用脉冲宽度150 fs的不同能量的800 nm激光脉冲,在不同数值孔径的聚焦条件下,对各向同性的光学物质(熔融石英和聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA))进行了单个激光脉冲所形成的光损伤实验研究.检测了激光脉冲在这两种介质中的能量损伤阈值和形成的损伤位点的形态.研究了高强度飞秒激光脉冲在熔融石英和PMMA介质体内所形成的几种结构改变,从局部的小折射率改变到形成微爆结构.得出了PMMA比熔融石英更适合用作飞秒激光的三维光存储材料的结论.讨论了飞秒激光脉冲与透明介质的非线性相互作用.     

Curing of Epoxy Resin Induced by Femtosecond Laser Pulse

The possibility of curing of epoxy resin induced by femtosecond laser beam was explored through choosing different initators.Absorption spectroscopy, infrared spectroscopy（IR）,stereomicroscopy and scanning electron microscopy（SEM0 were applied to analyze the structure of epoxy resin systems after irradiation with a femtosecond laser beam.The experimental results show that the epoxy resin systems containing diaryliodonium salts can be cared by irradiation of femtosecond laser pulse,while the systems containing benzoing can not be cured.It is found that diaryliodonium salts decompose under the irradiation of femtosecond lase pulse through multi（two）-photon absorption,initiating the ring-opening polymerization of epoxy resin.And the appearance of cured area has a sheet structure consisting of many tiny lamellar structures.     

不同波长激光对半导体Si表面的损伤机制

为了研究不同激光对半导体Si表面的损伤机制,实验中采用扫描电镜记录1064 nm激光和248 nm激光对单晶Si材料的表面损伤.通过比较,发现在紫外光辐照下Si表面熔融效应明显并且出现了清晰的周期性条纹.经分析认为表面损伤主要是热应力、激光自持爆轰波的冲击压力和蒸发波的反冲力所导致,损伤形貌的差异则源于材料对不同激光的吸收系数有显著差别.     

一种新颖的自反馈光注入单频窄线宽光纤激光器

报道一种基于自反馈光注入的单频窄线宽光纤激光器。激光器采用线形腔结构,用高掺杂Er3+光纤作为增益介质,利用输出信号光分束反馈与腔内振荡激光干涉,形成折射率光栅与增益光栅共同作用选择纵模,获得稳定的1 549.85 nm单频窄线宽激光输出。在975 nm单模激光二极管(LD)抽运下,激光器的抽运阈值光功率为13 mW。当抽运光功率为112 mW时,最大输出信号光功率为30.6 mW,对应的光-光转换效率为27.3%,斜率效率为30.2%,信噪比大于50 dB。采用延时自外差方法测量线宽,当使用30 km单模光纤延迟线时,测量得到激光器的3 dB线宽为4.0 kHz。     

自锁模飞秒Cr~(4 ) :forsterite激光器(英文)

飞秒Cr4 :forsterite激光器可工作在 1 1 8～ 1 30 6 μm区域 ,广泛应用于光通信、生物医学和激光光谱学等领域 .本文介绍了四镜折叠腔的设计、像散补偿以及自锁模的实现 ,报道了自锁模飞秒Cr4 :forsterite激光器的运转特性 .在吸收泵浦功率 8 0 4W时 ,获得了 36fs、 2 80mW的功率输出 ,中心波长 1 2 46nm .     

Laser wavelength effects on (Ti, Al, Si)N in near-field laser nanostructuring by micron optical fiber enhanced irradiation

The effects of laser wavelengths(1064,532,355 and 266 nm)on nano-processing of fabricating a groove structure on(Ti,Al,Si)N alloy film using the micro-fiber near-field enhanced irradiation are investigated.It is observed that variations of laser wavelength can effectively change the widths of the groove structures,which are featured as one-dimension bowl-like structures.The minimum of the groove width can be achieved at 293 nm with a 532 nm laser inducing.In order to fabricate the groove in nanoscale,enough energy is delivered onto(Ti,Al,Si)N surface by a single laser pulse.Simulation results are also discussed to understand the experimental results.     

在SPS过程中碳污染的研究

为了研究放电等离子烧结(SPS)过程中采用石墨模具对烧结材料的污染情况,以金属W为原料,用石墨模具,压力为30 MPa,分别在1 500℃和1 900℃下进行放电等离子烧结.对烧结体的表层和表层下0.5 mm处进行了X衍射物相分析,用扫描电镜对1 900℃下烧结体的横截面进行了形貌观察和线扫描,并对化学反应进行了热力学计算.结果表明:石墨模具与物料金属W会直接发生化学反应;污染产物碳化物存在于W烧结体表层300nm以内区域,表层下0.5 mm处仅有单质W存在;1 500℃表层有W2C和WC生成,1 900℃仅有WC生成.