羟基氧化钴纳米片的飞秒激光液相烧蚀及其抗氧化剂检测应用研究

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作者 袁艳萍 王文博 郭筱然 《现代化工》 北大核心 2025年第2期79-83,共5页

纳米酶具有比传统酶更高、更广泛的底物适应性以及更好的稳定性,使其成为一种替代传统酶的生物催化剂。然而纳米酶通常需要在高温、高压甚至有毒条件下制备,工序复杂、耗时且能量效率不高。羟基氧化钴纳米片是一种典型的纳米材料,具有... 纳米酶具有比传统酶更高、更广泛的底物适应性以及更好的稳定性,使其成为一种替代传统酶的生物催化剂。然而纳米酶通常需要在高温、高压甚至有毒条件下制备,工序复杂、耗时且能量效率不高。羟基氧化钴纳米片是一种典型的纳米材料,具有出色的氧化酶相似活性。在常温、常压且无需添加任何化学试剂稳定的条件下,利用飞秒激光液相烧蚀技术成功制备了晶面规则完整的羟基氧化钴纳米片,其与四甲基联苯胺在显色反应中更易结合且反应效率更高。通过显色反应检测了多种抗氧化物质,结果表明,该方法成本低、操作简单、灵敏度高、易观察,在生物化学检测和食品安全检测等领域具有极大的应用潜能。 展开更多

关键词 羟基氧化钴纳米片 飞秒激光 液相烧蚀 抗氧化物质 纳米酶 液相

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稀土镁合金表面激光熔覆AlSi12/TiN复合涂层的组织及性能研究

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作者 杨胶溪 黄凯 +5 位作者 武飞宇 孙宏波 阳代军 李曙光 葛学元 王淼辉 《热加工工艺》 北大核心 2024年第4期16-21,26,共7页

采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备了AlSi12/TiN复合涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、摩擦磨损实验以及电化学分析测试等方法,研究不同含量陶瓷强化相Ti N涂层的显微结构、熔覆层结合... 采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备了AlSi12/TiN复合涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、摩擦磨损实验以及电化学分析测试等方法,研究不同含量陶瓷强化相Ti N涂层的显微结构、熔覆层结合强度、摩擦磨损性能以及耐腐蚀能力。结果表明,复合涂层主要由α-Mg、Mg_(2)Si枝晶、Al_(12)Mg_(17)、Al_(3)Mg_(2)金属间化合物以及Ti N强化相组成。由于存在强化的第二相和细化的晶粒,AlSi12/TiN复合涂层的摩擦系数、维氏硬度及结合强度分别达到0.45、210 HV0.1和40 MPa。此外,与镁合金基体相比,腐蚀电位提高683 m V,自腐蚀电流密度降低了2个数量级。利用激光熔覆技术可在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备结合强度高的Al Si12/TiN复合涂层,有合适含量强化相存在的涂层显著提高了基体表面的耐磨损与耐腐蚀性能。 展开更多

关键词 稀土镁合金 激光熔覆 复合涂层 结合强度 耐腐蚀性

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激光金属沉积技术研究现状与应用进展 被引量：17

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作者 杨胶溪 柯华 +5 位作者 崔哲 刘琦 李怀学 周正 肖俊恒 张志勇 《航空制造技术》 2020年第10期14-22,共9页

增材制造是融合材料科学、机械自动化及信息技术的先进制造技术,在近30年的发展中,发挥着越来越重要的作用。激光金属沉积(Laser metal deposition,LMD)是基于定向能量沉积(Directed energy deposition,DED)的一种增材制造技术,在近年... 增材制造是融合材料科学、机械自动化及信息技术的先进制造技术,在近30年的发展中,发挥着越来越重要的作用。激光金属沉积(Laser metal deposition,LMD)是基于定向能量沉积(Directed energy deposition,DED)的一种增材制造技术,在近年来受到广泛关注和研究。阐述了LMD技术的基本工作原理及系统组成,重点介绍LMD技术国内外研究进展及应用现状,列举了一些基于LMD的工艺技术开发及装备研发制造,指出了LMD技术在成形效率和成形精度、工艺稳定性及性能一致性等方面的不足。最后,总结了LMD技术未来的5个发展趋势:材料体系集约化、工艺参数系统化、成形过程高效化、设备集成智能化和应用领域广泛化。 展开更多

关键词 增材制造(AM) 定向能量沉积(DED) 激光金属沉积(LMD) 快速成形(RP)

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ZnO微米晶的激光制备装置及发光性能研究 被引量：1

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作者 廖逸民 闫胤洲 +4 位作者 王强 杨立学 潘永漫 邢承 蒋毅坚 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第10期3000-3005,共6页

ZnO是第三代半导体的代表之一,可作为紫外光致发光与多共振模式激光的载体,尤其以光学气化过饱和析出法(OVSP)制备的ZnO微米晶近年来在光催化、高效多彩光源、高效电致发光等方面显示出重要优势,但其制备成本较高、生产效率低下,阻碍了... ZnO是第三代半导体的代表之一,可作为紫外光致发光与多共振模式激光的载体,尤其以光学气化过饱和析出法(OVSP)制备的ZnO微米晶近年来在光催化、高效多彩光源、高效电致发光等方面显示出重要优势,但其制备成本较高、生产效率低下,阻碍了其大规模器件化的发展。针对上述问题,基于有限元分析的结果,设计并搭建了一套工作波长在1080nm,功率18%(@2500W)激光加热的微米晶生长装置。以ZnO为原料验证了所研制装置的可行性与实用性。结果表明,该装置制备产物与OVSP法制备产物在形貌、结构、发光性能上非常接近,生产效率得到极大提高(~500%)。利用研制的生长装置,成功制备出了具有完整六边形截面形貌的富受主型ZnO单晶微米棒,其直径约为3.8μm,长度达10~20μm。通过拉曼光谱发现,ZnO微米棒的拉曼峰清晰尖锐,位于437cm^(-1)处的拉曼峰对应E_(2)^(high)模式,所制备微米棒为结晶性较好的六方纤锌矿结构。通过对ZnO微米棒荧光光谱的分析,发现其与OVSP法所制备的ZnO微米管具有类似的紫外双峰结构,表明微米棒内存在大量与锌空位(V_(Zn))相关的受主缺陷。在80~280K范围内,随着温度升高,ZnO微米棒的荧光发光峰强度出现“热猝灭-负热猝灭-热猝灭”的反常行为。研究发现,在166~200K范围内出现的负热猝灭行为与导带底以下477meV处存在的中间态能级(陷阱中心)有关,在200~280K范围内出现的热猝灭现象与导带底以下600meV处非辐射复合中心有关。两者的出现与所制备的ZnO微米棒氧空位(V_(Zn))缺陷相关。所研制的激光生长装置具有较高的可行性与实用性,该制备方法为富受主型ZnO单晶微米棒的快速批量生长奠定了技术基础,同时对其在光电器件领域的应用也具有重要意义。 展开更多

关键词 ZnO微米晶 激光材料加工 拉曼光谱 光致发光光谱

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高功率大能量窄脉宽全固态激光器研究进展(特邀) 被引量：2

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作者 相贺鹏 陈檬 +1 位作者 郑锦灿 张犁天 《光电技术应用》 2023年第3期1-15,21,共16页

高功率大能量窄脉宽的高峰值功率激光广泛应用于材料加工、科学研究等领域。综述了目前获得高功率大能量全固态超短脉冲激光输出的圆棒、板条、薄片放大器以及在半导体加工等领域极具应用前景的高功率大能量全固态调Q激光器国内外最新... 高功率大能量窄脉宽的高峰值功率激光广泛应用于材料加工、科学研究等领域。综述了目前获得高功率大能量全固态超短脉冲激光输出的圆棒、板条、薄片放大器以及在半导体加工等领域极具应用前景的高功率大能量全固态调Q激光器国内外最新研究进展。 展开更多

关键词 全固态激光器 激光放大器 圆棒激光器 板条激光器 薄片激光器 调Q激光器

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超连续谱激光器原理及应用研究 被引量：1

6

作者 田卓承 《中国设备工程》 2022年第20期24-25,共2页

超连续谱激光器具有光谱范围大、亮度高、空间相干性好等优异特性,近些年来不断发展,在生物医学成像、高光谱激光雷达等领域得到了广泛应用,发展过程中也遇到了输出功率提升等问题。基于此,本文将介绍超连续谱激光器的工作原理和应用,... 超连续谱激光器具有光谱范围大、亮度高、空间相干性好等优异特性,近些年来不断发展,在生物医学成像、高光谱激光雷达等领域得到了广泛应用,发展过程中也遇到了输出功率提升等问题。基于此,本文将介绍超连续谱激光器的工作原理和应用,并对其发展趋势和问题进行研究分析总结。 展开更多

关键词 超连续谱 激光器 非线性 输出功率

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超弹性液态金属基摩擦电纤维和织物

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作者 潘胜利 何蕙羽 +3 位作者 程昭晨 辛利桃 李彪 王璞 《北京工业大学学报》 北大核心 2025年第3期327-336,共10页

为了解决摩擦电纤维在制备工艺、柔软性、灵变性等方面的问题,以液态金属EGaIn作为导电电极、热塑性弹性体材料作为纤维套管,采用挤压-填充技术研制了超弹性摩擦电纤维。该纤维能够承受2200%的应变,并表现出优异的电输出性能。以5 cm的... 为了解决摩擦电纤维在制备工艺、柔软性、灵变性等方面的问题,以液态金属EGaIn作为导电电极、热塑性弹性体材料作为纤维套管,采用挤压-填充技术研制了超弹性摩擦电纤维。该纤维能够承受2200%的应变,并表现出优异的电输出性能。以5 cm的单根纤维作为介质进行摩擦电能采集,当纤维与纸接触时可提供7 V的未饱和平均开路电压;同时在200 MΩ的外部负载电阻下,瞬时功率密度可达1.6μW/m。将该纤维编织成8 cm×8 cm织物,电输出可达120 V、280 nA、28 nC。研究表明,挤压-填充技术为研制可拉伸摩擦电纤维提供了一种有效的新途径,该超弹性纤维有望应用于多功能可穿戴智能织物。 展开更多

关键词 柔性可穿戴 摩擦纳米发电机 超弹性 纤维 织物 电输出

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Mg-Gd-Y-Zr镁合金高速激光熔覆Al-Si涂层的组织与性能 被引量：2

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作者 杨胶溪 黄凯 +5 位作者 武飞宇 孙宏波 阳代军 李曙光 葛学元 王淼辉 《金属热处理》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期217-223,共7页

采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备Al-Si涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学分析测试、摩擦磨损测试对熔覆层的微观组织及性能进行表征,研究了基体与Al-Si涂层的冶金机理以及耐磨耐蚀... 采用高速激光熔覆技术在Mg-Gd-Y-Zr镁合金表面制备Al-Si涂层。通过光学显微镜(OM)、X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)以及电化学分析测试、摩擦磨损测试对熔覆层的微观组织及性能进行表征,研究了基体与Al-Si涂层的冶金机理以及耐磨耐蚀能力。结果表明,熔覆层组织包括树枝状α-Mg固溶体、不规则块状Mg_(2)Si、α-Mg+Al_(12)Mg_(17)共晶以及花瓣状组织Al_(3)Mg_(2)。由于细晶强化和第二相强化等原因,Al-Si涂层的硬度达到160 HV0.1。此外,与镁合金基体相比,Al-Si涂层的耐腐蚀性能显著提高,自腐蚀电位相比基体提高约200 mV,自腐蚀电流密度降低2个数量级,抗磨损效果提高30.7%,因此Al-Si涂层有望成为稀土镁合金更有前景的耐磨耐蚀防护涂层。 展开更多

关键词 稀土镁合金 激光熔覆 AL-SI涂层 显微组织 耐腐蚀性 耐磨性能

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无机卤化物钙钛矿量子点微球腔荧光增强自参考温度传感研究 被引量：1

9

作者 李茜 赵晨 +1 位作者 米彦霖 闫胤洲 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第10期1786-1796,共11页

利用稀土离子掺杂材料、有机染料以及量子点等荧光材料实现荧光温度传感在航空航天、生物医疗、食品储存等领域具有重要意义。其中,无机卤化物钙钛矿量子点(PeQDs)荧光材料由于具有量子产率高,温度依赖性强等特点,在荧光温度传感领域展... 利用稀土离子掺杂材料、有机染料以及量子点等荧光材料实现荧光温度传感在航空航天、生物医疗、食品储存等领域具有重要意义。其中,无机卤化物钙钛矿量子点(PeQDs)荧光材料由于具有量子产率高,温度依赖性强等特点,在荧光温度传感领域展现了巨大的应用前景。然而,PeQDs只有一个光致荧光(PL)峰,其强度和位置极易受到浓度和尺寸等因素的干扰,因此用单一PL峰进行温度传感的准确性较低。在本工作中,我们提出了一种微球腔阵列(MCA)耦合PeQDs薄膜(MCA/PeQDs)的新型温度传感结构,利用MCA/PeQDs结构与PeQDs薄膜具有温度依赖性的PL峰值强度比实现温度传感。该结构通过微球腔中回音壁模式(WGMs)增强的Purcell效应提高了自发辐射速率,抑制了声子辅助猝灭效应,从而实现了较好的PeQDs荧光增强。结果表明,在223~373 K范围内,当PeQDs浓度为0.1316 mg/mL、微球腔直径为(19±1)μm时,该结构的绝对灵敏度(S_(a))与相对灵敏度(S_(r))可达到0.75 K^(-1)和1.95%·K^(-1)。本工作克服了使用单个PL峰进行温度传感准确性差的缺点,为荧光材料在高性能荧光温度传感器中的应用开辟了新的途径。 展开更多

关键词 温度传感 微球腔 无机卤化物钙钛矿量子点 荧光增强

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基于微波频差转换的光学拍频研究 被引量：1

10

作者 王云新 王大勇 +3 位作者 杨登才 李平雪 戎路 赵洁 《大学物理》 2021年第3期43-47,共5页

光学拍频是大学物理和光学实验教学中的重要内容.由于激光器存在中心波长漂移问题,实验中不易产生可观测的拍频信号.受到微波光子技术中微波波段和光波波段相互作用机理的启发,提出了基于微波频差转换的光学拍频方法.借助强度调制和相... 光学拍频是大学物理和光学实验教学中的重要内容.由于激光器存在中心波长漂移问题,实验中不易产生可观测的拍频信号.受到微波光子技术中微波波段和光波波段相互作用机理的启发,提出了基于微波频差转换的光学拍频方法.借助强度调制和相位调制将两个频差较小的微波信号调制到同一光载波上,结合光学滤波器获得了两个频差极小的稳定光信号,利用光电探测器实现光学拍频,从仿真和实验两个层面分别获得了可视化的低频拍频信号.该研究为大学物理和光学实验提供了与科学前沿相结合的实验方案,可拓展教学内容和教学深度,有利于培养学生的科学素养. 展开更多

关键词 光学拍频 频率变换 实验教学

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应用于下一代引力波探测器的超低噪声2μm高功率单频光纤激光器(特邀)

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作者 侯玉斌 卢向文 +1 位作者 张倩 王璞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期47-53,共7页

利用声光调制器(AOM)激光反馈回路对泵浦激光的强度噪声进行抑制,获得了5dB以上的强度噪声抑制(@f=1Hz~50kHz)。2μm单频光纤激光器的相对强度噪声获得3~15dB的抑制(@f=1Hz~50kHz),且其强度噪声水平接近探测器极限(@f=40~400Hz)。同时,... 利用声光调制器(AOM)激光反馈回路对泵浦激光的强度噪声进行抑制,获得了5dB以上的强度噪声抑制(@f=1Hz~50kHz)。2μm单频光纤激光器的相对强度噪声获得3~15dB的抑制(@f=1Hz~50kHz),且其强度噪声水平接近探测器极限(@f=40~400Hz)。同时,其频率噪声也得到了3~8.4dB的抑制。经过两级掺铥保偏光纤放大器后,2μm单频激光的输出功率提升至5.2W左右,其频率噪声几乎没有明显增加,并且频率噪声水平均在100Hz√Hz(f>13Hz)。实现了频率响应为45MHz/V,频率漂移为41.4MHz@1h,功率波动<0.4%@1h,线宽<5kHz稳定的单频激光输出。该类超低噪声2μm单频光纤激光器将成为下一代引力波探测器的候选光源。 展开更多

关键词 低噪声 相对强度噪声 频率噪声 单频 高功率 光纤激光器

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基于电光调制和线性调频去斜的微波光子测距研究

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作者 王云新 姚锦川 +5 位作者 侯雪缘 王大勇 赵洁 杨锋 戎路 林述锋 《物理与工程》 2022年第2期127-132,共6页

传统的电磁测距受到电子学瓶颈的局限,难以进一步提升工作带宽,导致系统的测距精度受限。本文提出了一种基于电光调制和线性调频去斜的微波光子测距方法,利用马赫-曾德尔调制器获取±1阶调制光边带,通过光电探测产生二倍频的宽带线... 传统的电磁测距受到电子学瓶颈的局限,难以进一步提升工作带宽,导致系统的测距精度受限。本文提出了一种基于电光调制和线性调频去斜的微波光子测距方法,利用马赫-曾德尔调制器获取±1阶调制光边带,通过光电探测产生二倍频的宽带线性调频发射信号,可有效提升系统的距离分辨率;在接收端采用线性调频去斜接收的方法,通过探测中频信号的频率反演获得目标距离信息,可极大地降低对后续模数转换器采样速率的要求。该研究将电光调制、光电探测等基础知识实际应用到微波光子测距中,与科学前沿有机结合,有助于拓展教学内容、提升教学深度,有利于培养学生的科学素养和实践能力。 展开更多

关键词 微波光子测距 电光调制 线性调频 光电探测

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高亮度蓝光半导体激光器光纤耦合技术 被引量：6

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作者 段程芮 赵鹏飞 +1 位作者 王旭葆 林学春 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期46-53,共8页

随着蓝光半导体激光器的发展和应用范围的拓宽,利用合束技术来获得高亮度的蓝光光源已经成为研究的热点。为了获取高亮度的蓝光输出,本文应用光学设计软件进行模拟仿真,将48只波长为450 nm、输出功率为3.5 W的单管半导体激光器通过快慢... 随着蓝光半导体激光器的发展和应用范围的拓宽,利用合束技术来获得高亮度的蓝光光源已经成为研究的热点。为了获取高亮度的蓝光输出,本文应用光学设计软件进行模拟仿真,将48只波长为450 nm、输出功率为3.5 W的单管半导体激光器通过快慢轴准直和空间合束,聚焦耦合进105μm/0.22NA的光纤中,可获得功率为144.7 W、亮度为11 MW/(cm^(2)·str)的蓝光输出,耦合效率为93.78%,整体系统的光-光转换效率为86.13%。 展开更多

关键词 蓝光 高亮度 光纤耦合 合束技术

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高功率2μm波长可调谐超短脉冲光纤激光器 被引量：1

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作者 宋伟华 彭志刚 +3 位作者 侯玉斌 幺鹏 张奕 王璞 《强激光与粒子束》 CAS CSCD 北大核心 2022年第3期5-12,共8页

高功率2μm波长可调谐的超短脉冲激光具有峰值功率高、脉冲宽度窄、波长可调谐等优势,在医疗手术、大气通信、光电对抗等领域具有广泛的应用。利用高峰值功率的掺铒光纤放大器泵浦高非线性光纤,在全光纤化结构中获得了1895~2165 nm可调... 高功率2μm波长可调谐的超短脉冲激光具有峰值功率高、脉冲宽度窄、波长可调谐等优势,在医疗手术、大气通信、光电对抗等领域具有广泛的应用。利用高峰值功率的掺铒光纤放大器泵浦高非线性光纤,在全光纤化结构中获得了1895~2165 nm可调谐的拉曼孤子输出。采用啁啾脉冲放大技术对拉曼孤子的脉冲能量进行提升,放大后拉曼孤子的单脉冲能量为1.56μJ,平均功率达到50.6 W,脉冲宽度为83 ps。经过光栅对压缩后,脉冲宽度降低至1.23 ps,平均功率为22 W,峰值功率达到0.55 MW。放大后的脉冲仍具有波长调谐的能力,当输出功率为5 W和50.6 W时,脉冲的波长调谐范围分别为38 nm和8 nm。 展开更多

关键词 拉曼孤子 波长可调谐 超短脉冲 高功率光纤激光器 全光纤化

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高斯光束非球面整形系统整形特性研究 被引量：5

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作者 张子怡 陈檬 +2 位作者 王春磊 相贺鹏 陶锐卿 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第4期64-73,共10页

使用非球面透镜对高斯光束整形的方法已经非常成熟,可以根据入射光参数设计出特定的非球面整形镜。但在使用入射光束束腰以3 mm设计的非球面整形镜时发现,非球面整形镜不只适用于设计时的入射参数,在入射光束直径和发散角不同时,整形镜... 使用非球面透镜对高斯光束整形的方法已经非常成熟,可以根据入射光参数设计出特定的非球面整形镜。但在使用入射光束束腰以3 mm设计的非球面整形镜时发现,非球面整形镜不只适用于设计时的入射参数,在入射光束直径和发散角不同时,整形镜后均会有一个平顶分布最佳的整形位置,该位置随着入射光束直径的增大而远离整形镜,随着发散角的增大而靠近整形镜。为了探究最佳整形位置上整形结果的差异,利用控制变量法进行实验,发现入射光束直径和发散角对该位置上平顶分布的平坦因子没有明显变化,但是光束均匀性和边缘陡度会有最佳值,存在最佳入射参数。为了得到最佳整形位置与入射光束直径和发散角的关系,利用响应曲面法成功建立数学模型,当已知某入射位置处的光束直径和发散角时,可以快速得到最佳整形位置。 展开更多

关键词 光束整形 非球面透镜 响应曲面法

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皮秒脉冲近红外超连续谱激光器 被引量：3

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作者 董航舟 葛廷武 +2 位作者 刘伟 范瑜 田卓承 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第20期2430-2435,共6页

为了获得高平坦度近红外超连续谱输出,防止非线性放大过程中后向光增强影响激光器系统稳定性,满足光电对抗、高光谱激光雷达、光学相干层析成像等应用需求,本文采用含有非线性频率成分皮秒脉冲激光种子源,搭建了利用光纤非线性放大器直... 为了获得高平坦度近红外超连续谱输出,防止非线性放大过程中后向光增强影响激光器系统稳定性,满足光电对抗、高光谱激光雷达、光学相干层析成像等应用需求,本文采用含有非线性频率成分皮秒脉冲激光种子源,搭建了利用光纤非线性放大器直接产生超连续谱输出的激光器,并有效解决了返回光问题。利用非线性光纤放大器直接产生超连续谱是实现高功率超连续谱光源的有效途径,该方法将激光增益放大过程与超连续谱非线性展宽过程结合在一起,使得系统结构简单紧凑。实验采用SESAM被动锁模皮秒脉冲,通过两级放大实现了一级Stokes频率展宽,最后通过第三级非线性光纤放大器,实现了波长范围为950~1650 nm,平坦度为10 dB(泵浦光除外),输出功率为56 W的近红外超连续谱输出,光-光转换效率达到48%。 展开更多

关键词 光纤激光器 光纤放大器 超连续谱 掺镱光纤 SESAM锁模

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激光辅助热喷涂NiCoCrAl YTa/ZrO_(2)/BaF_(2)·CaF_(2)涂层的组织及性能 被引量：2

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作者 王长亮 陈皓晖 +3 位作者 张梅 杨胶溪 张昂 梁帅帅 《中国表面工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期84-95,共12页

高温耐磨涂层是航空发动机关键摩擦副可靠使用的重要保障,鉴于其服役环境日益严苛复杂,进一步提高涂层的高温耐磨性能是十分必要的。利用激光辅助热喷涂技术制备NiCoCrAlYTa/ZrO_(2)/BaF_(2)·CaF_(2)高温耐磨涂层,利用SEM、EDS分... 高温耐磨涂层是航空发动机关键摩擦副可靠使用的重要保障,鉴于其服役环境日益严苛复杂,进一步提高涂层的高温耐磨性能是十分必要的。利用激光辅助热喷涂技术制备NiCoCrAlYTa/ZrO_(2)/BaF_(2)·CaF_(2)高温耐磨涂层,利用SEM、EDS分析高温耐磨涂层的横截面微观组织及化学成分,研究ZrO_(2)/BaF_(2)·CaF_(2)质量分数、激光功率及扫描速度对耐磨涂层微观组织、力学性能及高温耐磨性能的影响。结果表明:激光辅助处理可以诱导耐磨涂层表面形成具有树枝状结构的ZrO_(2)陶瓷层;当激光功率为80 W,扫描速度为8 mm/s,喷涂粉末为75 wt.%NiCoCrAlYTa+25 wt.%ZrO_(2)/BaF_(2)·CaF_(2)时,制备涂层的微观组织、综合力学性能及高温耐磨性能达到最好;在此工艺参数下,涂层顶部的ZrO_(2)陶瓷层最为致密均匀,其平均纳米硬度为13.6 GPa,平均弹性模量为182.5 GPa,800℃时的磨损率为2.7×10^(-5) mm^(3)·N^(-1)·m^(-1)。将高温耐磨涂层的组分设计与激光辅助热喷涂工艺相结合,可为提高涂层综合性能的提供解决途径。 展开更多

关键词 激光辅助热喷涂 NiCoCrAlYTa/ZrO_(2)/BaF_(2)·CaF_(2)涂层 力学性能 高温磨损

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LD泵浦Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体kHz微型激光器

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作者 韩雪 吕游 +5 位作者 彭嘉宁 郭嘉祥 惠勇凌 朱占达 雷訇 李强 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2023年第7期159-165,共7页

目前1.5μm LD泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出能量和重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更大脉冲能量和更高重... 目前1.5μm LD泵浦的铒镱共掺玻璃/晶体被动调Q微型激光器广泛应用于激光测距、激光雷达等领域。随着激光器输出能量和重频的增加,玻璃面临突出的热效应问题,晶体的热导率是玻璃的10倍以上,有望能够实现比玻璃基质更大脉冲能量和更高重频的激光输出。文中报道了一种采用LD脉冲端面泵浦、铒镱共掺焦硅酸镥晶体为增益介质的1537 nm被动调Q微型激光器。通过优化泵浦光斑大小、输出镜透过率与调Q晶体初始透过率相匹配,实现激光输出重频与泵浦重频一致。最终实现了输出重频为1 kHz、单脉冲能量35μJ、脉冲宽度7 ns、峰值功率为5 kW、光束质量因子M^(2)=1.33的激光输出。以及输出重频为10 kHz、单脉冲能量10μJ、脉冲宽度10 ns、峰值功率为1 kW、光束质量因子M^(2)=1.51的激光输出。结果表明,Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体是实现高重频1.5μm激光输出的优良介质。文中研究结果对LD脉冲端面泵浦的kHz铒镱共掺晶体被动调Q人眼安全微片激光器具有重要的参考意义。 展开更多

关键词 微片激光器 被动调Q 高重频 Er^(3+)/Yb^(3+):Lu_(2)Si_(2)O_(7)晶体 脉冲泵浦

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基于四波混频效应的1.5μm多波长单频光纤激光器(特邀)

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作者 张奕 侯玉斌 +1 位作者 张倩 王璞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期118-124,共7页

利用笔者自主搭建的双波长单频光纤激光器作为种子,通过声光调制器以及多级光纤放大后,将激光注入至100 m长的高非线性光纤中,该光纤的零色散点在1 550 nm处。借助高非线性光纤的四波混频效应,最终在峰值功率13 W的泵浦下获得了一系列... 利用笔者自主搭建的双波长单频光纤激光器作为种子,通过声光调制器以及多级光纤放大后,将激光注入至100 m长的高非线性光纤中,该光纤的零色散点在1 550 nm处。借助高非线性光纤的四波混频效应,最终在峰值功率13 W的泵浦下获得了一系列新的光谱成分,20 dB范围内共产生了46条新光谱。这些光谱跨越了1.337 THz,并且每条光谱中只包含一个纵模。由于新光谱基于四波混频效应产生,不同光谱之间不存在增益竞争等问题,因此,该激光器的多波长单频可以稳定存在,并且光谱强度接近。该多波长单频光纤激光器不仅具有线宽窄、相干性高、噪声低等优势,由于其还可以在全光纤结构下同时输出多个波长的单频激光,这使得其在波分复用光通信、光频率转换、激光雷达、微波光子学等领域具有十分重要的应用。 展开更多

关键词 光纤激光器 单频 多波长 四波混频

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百瓦级1030nm光纤-固体混合放大激光器

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作者 徐岩 彭志刚 +3 位作者 石宇航 王贝贝 程昭晨 王璞 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期190-198,共9页

光纤-固体混合放大技术能够将光纤激光器和固体放大器的优势结合,获得结构紧凑、成本低廉的高功率超短脉冲激光。因此,实验设计了基于掺镱光纤-固体混合放大技术的高平均功率超短脉冲激光器。该激光器主要由全光纤结构激光器和两级固体... 光纤-固体混合放大技术能够将光纤激光器和固体放大器的优势结合,获得结构紧凑、成本低廉的高功率超短脉冲激光。因此,实验设计了基于掺镱光纤-固体混合放大技术的高平均功率超短脉冲激光器。该激光器主要由全光纤结构激光器和两级固体放大器组成,第一级为基于Yb:YAG单晶光纤的固体放大器,第二级为基于无侧面抛光的棒状Yb:YAG晶体的主放大器。超短脉冲全光纤前端平均输出功率为6.5 W,重复频率52.9 MHz,脉冲宽度47.5 ps。第一级单晶光纤放大器采用单通放大形式,在反向泵浦功率182 W时获得40 W的平均功率。第二级固体放大器同样为单通放大,在反向泵浦功率307 W时获得平均功率122.9 W的超短脉冲激光输出,滤除热退偏激光后获得了107.3 W的线偏振超短脉冲激光,对应斜效率为26.1%。此时测得脉冲宽度为12.1 ps,中心波长为1 030.6 nm,光谱宽度为2.4 nm。在最大输出功率107.3 W时,测得水平和垂直方向的光束质量因子M_(x)^(2)=1.45,M_(y)^(2)=1.20。 展开更多

关键词 激光放大器 超短脉冲 混合放大

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