飞秒激光作用下金属箔材的温度场研究

为分析飞秒激光作用下金属材料的温度场及其影响因素,基于一维双温模型对飞秒激光作用下铜箔的温度场进行数值求解。采用脉宽100～800 fs,能量密度509.30～2 546.48 J/m2的激光参数进行计算,研究电子和晶格温度随时间和深度的变化规律。结果表明,电子温度在10-13 s时间尺度达到峰值,在此期间晶格温度保持不变,此后通过耦合作用二者在几ps时间尺度达到热平衡;脉宽越短,电子温升越快、峰值温度越高、耦合时间越短;而能量密度越大,电子温升越快、峰值温度越高、耦合时间越长。     

862nm扇面光束脉冲激光器模块

设计并制作了一种新颖的扇面光束半导体激光器模块,并在模块中集成了高输出电压、高重复频率驱动电路.该模块由多个LD芯片在慢轴方向沿圆弧排列而成,采用微柱透镜和平凸柱面镜对LD快轴光束进行准直.驱动电路采用DC-DC电路产生高电压、采用门电路延迟法产生驱动电脉冲.实验测试表明:该模块峰值光功率为1 750 W,光脉冲宽度为6 ns,脉冲间隔为20μs,光束水平发散角为41.2°,垂直发散角为0.23°;可以实现大视场空间、低间隔时间光束发射.     

掺铒光纤激光器

简述了掺铒光纤激光器(EDFL)的原理、结构和发展,着重介绍了自启动、被动锁模的掺铒光纤孤子激光器的结构和特性。     

高斯光束照明单透镜系统的动态散斑

对随机位相屏产生的动态散斑可以根据照明方式及光路设计方法进行分类研究。根据T.Yoshimura的文章所提出的理论公式,我们对高斯光束照明的单透镜成像系统的动态散斑进行了实验测量。实验证明理论公式正确,实验结果与理论予期值符合也说明我们所使用的实验方法可行。在实验过程中,我们提出一种新的拟合方法,从而解决了实验常数的确定问题。     

Multiphoton Lithography as a Promising Tool for Biomedical Applications

Multiphoton lithography (MPL) is a powerful and useful structuring tool capable of generating 2D and 3D arbitrary micro- and nanometer features of various materials with high spatial resolution down to nm-scale. This technology has received tremendous interest in tissue engineering and medical device manufacturing, due to its ability to print sophisticated structures, which is difficult to achieve through traditional printing methods. Thorough consideration of two-photon photoinitiators (PIs) and photoreactive biomaterials is key to the fabrication of such complex 3D micro- and nanostructures. In the current review, different types of two-photon PIs are discussed for their use in biomedical applications. Next, an overview of biomaterials (both natural and synthetic polymers) along with their crosslinking mechanisms is provided. Finally, biomedical applications exploiting MPL are presented, including photocleaving and photopatterning strategies, biomedical devices, tissue engineering, organoids, organ-on-chip, and photodynamic therapy. This review offers a helicopter view on the use of MPL technology in the biomedical field and defines the necessary considerations toward selection or design of PIs and photoreactive biomaterials to serve a multitude of biomedical applications.     

激光喷丸成形中的残余应力

通过对激光喷丸成形(LPF)中残余应力场分布的研究,找出单点喷丸残余应力分布形式,以及单点多次、多点不同路径喷丸中后续冲击对前次冲击残余应力分布的影响规律。对准确控制残余应力分布,获得激光喷丸后所需的板料形状具有指导意义。利用钕玻璃高功率脉冲激光对厚度为1.2 mm的LY12CZ硬铝合金进行了单点激光喷丸,用X衍射应力测定仪考察了单点冲击后材料表面及深度方向的残余应力,用厚度为2 mm 的6061-T6铝合金板料进行三列窄条激光喷丸变形实验。以ANSYS/LS-DYNA有限元分析软件为平台,建立了具有一定精度的激光喷丸过程中冲击波压力的加载模型,对板料的变形过程进行了数值模拟, 分别考察了不同激光能量,板料尺寸,冲击路径等工艺参数对残余应力场分布的影响。实验结合数值模拟探索激光喷丸的主要参数和残余应力场之间的相互关系。     

表层掺杂板条状激光模块仿真研究分析

介绍了一种表层增益板条状激光器模块。提出一种结合光线追迹、有限元、数值分析的仿真方法,建立表层增益激光增益模块的模型。在求解抽运光在该结构内部的分布情况以及其温度场的分布情况时,发现与传统体掺杂的CCEPS结构相比,表层增益激光模块有较高的散热能力以及较低的光学畸变。     

倒锥微孔阵列的激光微加工技术研究进展

激光微加工技术凭借其加工效率高、加工材料广泛、无物理损伤以及操控性强等优点在高精度机械部件的加工上有较好的应用前景,易加工出尺寸微小、数量庞大、高品质的倒锥微孔阵列.首先对激光加工微孔的工作原理和特点进行了介绍,综述了激光在加工微孔阵列、倒锥微孔以及倒锥微孔阵列的研究现状,详细介绍了准分子激光、飞秒激光、纳秒激光在加工...     

考虑目标运动状态的激光在线跟踪标刻方法

为了解决传统方法容易受到噪声、光照等因素影响,导致目标检测精度与标刻效果降低的问题,在考虑目标运动状态基础上提出一种激光在线跟踪标刻方法.首先根据激光点构建对应运动模型,并通过迭代计算求解获取出目标运动激光点和实际像素坐标,实现激光对实际目标的自主瞄准,并得出目标运动粗略范围;使用改进粒子滤波法进一步精细定位,由此计算...     

基于声光频移技术的激光通信系统研究

设计了一套基于声光频移技术的激光通信系统。与一般相干通信系统比较,该系统在信号发送端完成了光波的频移以及不同频率光波的光学拍频,而在接收端直接探测拍频信号的中频成分。最后完成通信速率为3MHz的实验验证,达到了设计效果。