纳秒脉冲激光器制备的Si表面宽带抗反射杂化结构

提出了一种通过纳秒脉冲激光器微加工制作的杂化准微金字塔型结构,与未经处理的均匀准微金字塔型结构相比,平均反射率下降了15%。通过实验,系统研究了激光能量密度、脉冲个数和图案间距对反射性能的影响。结果表明,反射率随图案间距的增加而增加,随着脉冲数增加而减少,当激光能量密度在4.83J/cm2时获得最小反射。这种技术用具有普通纵横比的微杂化结构替代高纵横比的非杂化结构,获得宽带抗反射性能,成本更低。通过优化激光加工参数能获得较高的抗反射性能。     

激光熔覆技术研究

利用激光在PCrNi1Mo钢上熔覆纯Cr粉末,采用多道搭接激光熔覆技术获得了最佳的激光熔覆工艺参数。实验结果表明,激光熔覆层均匀连续,无宏观气孔和裂纹,激光熔覆层与基体发生了冶金结合。     

亚共晶Al-Cu系激光引燃自蔓延合金微观表征及性能研究

对亚共晶Al-Cu粉末压坯,通过不同功率进行激光引燃自蔓延烧结。用OM、SEM、XRD进行微观组织表征,并对烧结合金进行耐磨等性能测试。结果表明：烧结后物相由CuAlO2、Al4Cu9、Al2O3等构成,组织为树枝状晶和胞状晶相间分布。在激光输出功率为950W,烧结后密度最大,为2.8101g/cm3,致密性达到最高点,耐磨性最佳,相对失重为3.66%。     

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。