发表时间：2024-05-10 05:57:16 │ 点击数：
从啁啾脉冲放大技术到精密光谱学光频梳,从超分辨荧光显微术到飞秒化学,这些(分别获得2018、2005、2014、1998年度诺贝尔物理奖和化学奖)举世瞩目的科学成就,无不彰显了超短脉冲激光对人类科技创新和认知力的深远影响。对超短脉冲激光的特点、表征方法、产生与放大途径等一些重要基础知识进行回顾,对用于先进制造业中的超短脉冲激光系统的基本光...
采用阴影法对高重复频率准分子激光器放电腔内的放电冲击波现象进行了实验研究,研究结果揭示了放电冲击波的产生以及演化过程。通过对观测结果进行分析,获得了放电冲击波的3种典型形式:横向冲击波、纵向冲击波(主电极冲击波)和预电离冲击波。估算了3种冲击波的波速,进而分析了可会受冲击波影响的重复频率。研究成果可以为高重复频率准分子放电腔...
利用地基激光雷达和CALIPSO卫星数据,选取廊坊地区清洁天、霾天和多云3种天气个例,对廊坊市气溶胶垂直分布特性进行对比分析,并判断污染物的可能来源。结果表明不同天气类型下两个激光雷达反演的消光系数廓线整体一致,相关系数高。清洁天气2 km以下有少量沙尘气溶胶,消光系数均小于0.2 km^-1,退偏比集中在0.10~0.30,色比值集中在0.5~1.0,粒子非...
针对线性扫频激光器在扫频速度、步长、范围、精度和信噪比等方面差异较大的问题,提出一种基于声光调制直接生成频率扫描激光器的方案。该激光器采用环形腔体结构,具有扫频速度快、扫频精度高、信噪比好等特点。通过分析激光器的信噪比和掺铒光纤放大器中掺铒光纤的长度等参数对生成的频率扫描激光器性能的影响,对现有的频率扫描激光器进行了优...
采用离线和在线两种方式对光纤激光器的增益光纤进行γ射线辐照,实验研究了γ射线辐照对激光器功率特性的影响。通过离线辐照实验发现,经过一定剂量的射线辐照,当泵浦功率大于某一值之后,光纤激光器的斜率效率基本保持不变。通过总辐射剂量为2580 Gy的在线辐照实验发现,激光器的输出功率在辐照初期呈指数衰减,降到最低值之后,会出现小幅的回升,然...
针对激光熔覆层易形成非平衡组织以及其内部的残余应力易导致熔覆层变形、开裂等问题,采用回火热处理来改善420马氏体不锈钢熔覆层的综合性能,研究了回火温度对熔覆层显微组织、力学性能及耐腐蚀性能的影响。结果表明:原始熔覆层主要由马氏体、奥氏体和M23C6碳化物组成,经200℃和400℃回火后,试样中新生成了逆转变奥氏体;回火温度对试样的力学性...
采用选区激光熔化技术成形Inconel625高温合金(IN625)试样,探讨激光能量密度对试样孔隙和裂纹等缺陷的影响,并分析最佳相对密度试样的组织和力学性能。结果表明:当能量密度为50~78 J·mm^-3时,试样的相对密度达到99.5%以上;当激光能量密度为75 J·mm^-3时,成形件接近完全致密状态;当能量密度较低时,试样内出现未熔粉末和裂纹;当能量密度较高时,试...
利用激光熔覆的方式将Lc-Sr-31(Fe基)合金粉末堆积在高速列车制动盘铸钢材料表面,以获得具有抗高温氧化性能的Fe基合金熔覆层。采用光学显微镜、扫描电子显微镜、能谱分析仪、X射线衍射仪等研究了熔覆层在650℃高温下经历不同氧化时间后的氧化膜组织及物相组成,进而得出该涂层体系抗高温氧化腐蚀的机理。结果显示:所制备的Fe基熔覆层与基体材料...
采用光纤激光-冷金属过渡(CMT)焊、光纤激光-变极性钨极惰性气体保护(VPTIG)焊、光纤激光-熔化极惰性气体保护(MIG)焊三种复合焊接方法对带锁底结构的6106-T6铝合金型材进行焊接。采用优化后的焊接工艺参数,焊后得到了成形良好、无明显缺陷的复合焊接接头,研究了接头的显微组织、拉伸性能和疲劳性能,并分析了疲劳断裂机理及断口形貌。结果表明:...
研究了温度对铝合金薄板中零群速度(ZGV)Lamb波频率的影响。建立了基于多普勒测振仪的全光学探测与脉冲激光激发不同温度的铝合金薄板中S1-ZGV模式的实验系统,得到铝合金薄板中S1-ZGV模式频率随温度的变化。随着温度从20℃升高到370℃,实验结果表明S1-ZGV模式频率减小了10.4%,理论计算结果表明S1-ZGV模式频率减小了10.9%,实验结果与理论结果比较...
为了改善和提高不锈钢TIG电弧增材制造零件的成形质量和力学性能,加入小功率激光对TIG电弧进行诱导增强,对比激光加入前后的电弧形态,研究不同激光功率下制得的增材制造墙体的抗拉强度及微观组织。结果表明:激光的诱导作用能够压缩电弧,稳定堆积过程,提高堆积速度,实现墙体的低热输入堆积,提高墙体的力学性能;墙体的微观组织主要是柱状树枝晶;热...
基于可视化观察,研究了光纤激光-TIG电弧复合焊接等离子体的多重形貌特征。结果表明:基于等离子体光强的非均匀分布特性,利用多重成像法可同时观测出复合焊接等离子体的三重像和四重像,并可区分出金属等离子体和电弧等离子体,而且采用氦气保护比采用氩气保护更易于区分;在相同的电弧电流和成像条件下,复合焊接等离子体的面积明显大于单电弧焊接...
针对激光熔覆沉积TC4钛合金力学性能较低,不能达到锻件标准且力学性能各向异性较大的问题,通过机械搅拌预制不同硼含量的TC4粉体,使用预制粉体进行激光熔覆沉积实验,以达到调控微观组织、提高综合力学性能的目的。结果表明:当硼质量分数为0.050%时,沉积态TC4钛合金的力学性能均超过锻件标准,屈服强度和抗拉强度分别为1049 MPa和1136 MPa,延伸率...
采用红外脉冲激光对芳纶纤维增强树脂基复合材料表面环氧类保护漆层进行去除处理,详细分析了激光去除的不同机制,并通过理论计算和实验分析确定了清洗方法。基于计算和实验测试数据得到了激光去除大部分涂层的工艺参数,然后结合酒精擦拭实现了树脂基复合材料部件表面环氧类保护漆层的有效去除。测试结果表明,处理后的芳纶纤维增强树脂基复合材料...
优化设计了基于金属掩模的全息光刻微纳光栅制备工艺方案,基于GaAs衬底利用全息光刻和感应耦合等离子体(ICP)干法刻蚀技术制备出周期为860 nm的光栅图形。将磁控溅射生长的金属硬掩模作为光栅刻蚀的阻挡层引入到刻蚀工艺中,并利用lift-off技术制备Ni掩模。对比了以光刻胶、SiO2、Ni三种材料作为ICP干法刻蚀掩模对光栅刻蚀深度及形貌的影响,结果...
调频连续波干涉技术对运动目标实时测距时,引起的多普勒效应会导致测量结果存在偏差。针对此问题,提出对激光光源的光学频率进行三角波调制的方法。在一个调制周期内产生两个调频方向相反的频率扫描信号,利用多普勒效应在两个调频方向上的频移量互为相反,可消除多普勒影响。实验结果表明:基于频率为2 Hz、幅度为15.57μm的单方向运动,三角波调制...
受限于面阵像元尺寸和细分技术,利用面阵器件进行长度测量难以达到亚微米级。提出了一种基于法布里-珀罗(F-P)标准具多光束干涉成像原理的二维亚微米级位移测量方法,通过计算同心干涉圆环圆心坐标变化量得到焦平面内的二维微位移。采用虚拟面阵像元细分和峰位坐标局域细分技术等处理面阵海量信息,减小未定系统误差影响,实现同心干涉圆环圆心坐标...
基于衍射重叠相位恢复术(PIE),提出一种新的平面偏振双折射测量方法。利用PIE测量方法,对样品在两种不同偏振状态下形成的暗场探测光复振幅进行重建,并分别从探测光相位及复振幅之比中简单准确地提取相位延迟量及方位角,实现了双折射样品的二维定量测量。采用双折射分辨率靶对所提方法进行实验验证,所得结果与分辨率靶实际分布完全相符,相位延迟...
针对工业现场的薄壁类零件圆孔轮廓的测量问题,构建一套基于双目视觉的测量系统。以双目摄像机作为视觉传感器,通过检测圆孔内部和零件表面灰度值,实现光源亮度的自动调节,使左右相机同时采集到最清晰的圆孔图像。通过圆孔轮廓识别和基于外极线约束的匹配,继而实现圆孔轮廓三维重建,从而获取圆孔的孔径信息和三维坐标。实验结果表明,系统具有较...
参考面二阶项(离焦和像散)误差是导致拼接累积误差的主要因素,而参考面高阶误差会导致高频面形误差。分析由参考面误差二阶项和高阶项导致的拼接误差的规律。研究参考面误差导致任意两个子孔径拼接误差之间的关系。提出一种可以有效减小参考面高阶项误差对子孔径拼接结果影响的算法。该算法将拼接后的子孔径面形数据对应相减,分离出参考面高阶项...
采用光学空间滤波方法,对基于变形镜生成的贝塞尔光束的质量进行改善。设计了一种环形滤波器,在贝塞尔光束的空间谱平面上滤除由变形镜圆顶误差引起的频谱分量,使贝塞尔光束的轴向光强分布更加均匀;设计了扇形和环形组合的滤波器,将圆对称的贝塞尔光束整形成椭圆贝塞尔光束,其主瓣的长短轴之比约为1.72,轴向光强半峰全宽达到247 mm,具有良好的无...
针对传统光束质量测量方法中等距传播面上光场信息采集耗时长、效率低等问题,提出一种非等距双向传播的光束质量测量方法。基于非等距传播步长的更新条件建立非等距双向传播模型,实现激光传播廓形拟合中传播步长的迭代,完成光束质量的测量。实验结果表明:非等距双向传播模型的光束质量测量误差为±1.9%。该方法可有效提高光束质量测量的效率。
从理论和实验上研究了角向二阶少模长周期光纤光栅的扭转响应特性。理论分析发现角向高阶长周期光纤光栅的耦合谐振波长的扭转响应度依赖于光栅角向模式的阶数,角向二阶模式的扭转波长响应度约是角向一阶的2倍;同时,光栅扭转引起的相位失配使得光栅谐振峰强度在小扭转率区间内随光栅扭转率增加呈准线性减小,减小的快慢与相位失配量成反比。实验...
针对异构VLC/WiFi网络的多接入点布局的信道干扰问题,提出了改进遗传算法的干扰抑制子信道分配(IGA-ISSA)方案。该方案依据VLC信道质量状况,为用户决策接入网络。对接入VLC网络的用户,根据用户位置特征划分优先等级,采用冲突图为不同等级用户设计干扰抑制的子信道分配方案,并使用改进遗传算法优化VLC子信道的分配方案。对需要接入WiFi网络的用户...
为抑制谐振陀螺的偏振波动噪声,提出了一体化谐振式光纤陀螺设计方案。基于特殊设计的光子晶体光纤和单偏振光纤研制了一种混合型光子晶体光纤谐振腔,该谐振腔同时具有较高的偏振消光比和良好的温度稳定性;为减小谐振腔损耗,优化了光子晶体光纤的模场直径,使其与单偏振光纤相一致,因此二者熔接损耗可被控制在0.1 dB以内,进而得到谐振腔精细度为1...
为测量硅橡胶与接触物间的摩擦因数(COF),以光纤光栅为传感元件,结合硅橡胶及有机玻璃支架,构建滑块型COF检测传感器。理论分析了光栅应变测量值与COF的关系,滑块滑动时,以光栅的应变均值及应变标准差识别COF。实验结果表明:当COF为0.34~0.435时,应变均值随COF递减且最大灵敏度为-443.7481με/unit;应变标准差随COF呈指数型递增,最大测量灵敏度为...
以广义惠更斯-菲涅耳原理为基础,推导高斯谢尔模型光束在生物组织中的光谱解析表达式,并利用归一化光谱和相对光谱移动,研究高斯谢尔模型光束在生物组织中传输时的光谱变化。结果表明:高斯谢尔模型光束在生物组织中传输时会出现光谱蓝移、红移及跃变,且与离轴距离、传输距离、生物组织类型(不同的折射率结构常数)及空间相关长度有关;随着传输距...
激光生物组织焊接与传统的缝合相比具有手术时间短、伤口愈合快、组织损伤少、无需拆线等优点。为了改善激光生物组织的焊接强度与质量,增加组织全厚度方向的激光吸收率,并探究染料对生物组织激光钎焊强度及热损伤的影响,以牛血清蛋白溶液为基体,壳聚糖为稳定剂,吲哚菁绿、亚甲基蓝为染色剂,利用波长为1064 nm的Nd\:YAG激光器对施加助焊剂的离体...
基于全息单元的有效视角图像切片嵌合法是一种对两步法进行模拟的全息体视图打印方法,这种方法可以利用少量的采样图像生成具有高质量再现像的全息体视图。但由于此方法要建立精确的全息单元对应关系来获取有效视角图像切片,因此只有在满足一定位置约束条件的情形下才能使用。为解决这一问题,提出了一种针对一般情形的全息单元有效视角图像切片...
制备了交叉螺旋微结构的光纤光栅氢气传感器。利用飞秒激光在布拉格光纤光栅(FBG)包层加工出交叉螺旋微槽,采用水热法制备片状Pt-WO3粉末,在微结构光纤光栅表面镀Pt-WO3膜,对比无微结构探头,螺旋微结构探头增大了传感器灵敏度,微结构探头灵敏度是无微结构探头的1.55倍。通过理论数值计算传感器灵敏度,探讨仿真值与实验结果差异性。制备的传感器...九游会官网 J9平台九游会官网 J9平台
