激光加工技术的应用及其发展趋势

本文简单地综述了激光加工技术开发与应用情况,简介了激光相变硬化、激光施釉、激光退火、激光包层、激光表面合金化、激光切割和打孔、受激准分子激光加工等应用技术,还介绍了激光加工技术的发展趋势。     

激光在汽车工业中的发展现状与应用

介绍了近年来激光技术在汽车工业中的几项重要应用，详述了激光在诸如激光焊接、激光打标、激光热处理和激光切割等有关汽车工业技术中的应用状况，同时对汽车工业中所用激光类型进行了归类。最后综述了半导体激光器泵浦全固态激光器以及短脉冲和超短脉冲激光的应用前景。     

激光靶耦合过程中的激光能量沉积方程

 激光聚变靶物理研究用激光强率I随空间的变化来反映激光能量的沉积。目前激光靶物理研究使用的激光能量沉积方程在临界面处发散,讨论了造成这一非物理结果的原因,给出了合理的激光强度方程,并讨论了新旧两种激光强度方程对激光吸收的影响。     

激光50华诞

2010年是激光诞生50周年.文章回忆了激光发明的历史沿革,简要讨论了受激光发射的物理模型、激光的特性,详细回顾了激光发明后50年间激光器件、技术、应用和产业的发展大事记,介绍了对激光和光电子学作出重大贡献的先驱和科学家,并对一些相关学科和重要应用做了概述.     

战场激光防护技术

分析了战场激光威胁。从激光防护的原理和技术途径出发，论述了激光防护的方法。介绍了几种典型的激光防护装置，并对激光防护技术的发展提出了几点看法。     

脉冲放电金属蒸气激光

评述了脉冲放电激励的金属蒸气激光的发展历程和现状，根据激光发射过程，分别阐述了自终止跃迁激光和碰撞辐射复合激光的机理，报道了作者课题组最近在相关领域研究取得的新进展：包括共振－亚稳跃迁激光和复合激光的交替振荡现象，不同介质多谱线激光同时振荡现象以及碱土金属卤化物多谱线激光的实现和新发现的M－M跃迁激光。     

激光在农业中的若干应用

概述了激光的基本特性及其对生物体的作用过程，介绍了激光诱变，激光微束，激光荧光光谱，激光扫平等技术在现代农业中的一些应用。     

第56届国际激光加工技术研讨会在武汉召开

2012年5月27日，第56届国际激光加工技术研讨会在武汉胜利召开。会议邀请了全球知名的激光切割专家及器件供应商作了精彩报告，与会人员与专家一起分享了最前沿的激光切割单元技术、激光切割市场的发展趋势，探讨了激光加工公司的管理与竞争等一系列关心的课题。会议期间还举办了奔腾楚天成立五周年庆典活动，奔腾楚天现场演示了引领激光切割未来的5000W6020一次定位顶配激光切割机型、光纤激光切割、3500W双驱高速激光切割等全套激光切割解决方案。     

激光吸收涂层性能研究

为了开展激光吸收涂层性能研究,建立了激光加载吸收涂层样品模型,根据材料物性参数模拟了激光能量耦合过程,分析了不同参数激光加载条件下的温升情况。对铜基底表面碳氮化硅涂层开展了反射特性研究,并通过激光辐照实验,开展了涂层样品的抗激光损伤技术研究,得到了强激光辐照下涂层的温度阈值。本文的研究内容为激光能量测量装置涂层选材及参数设计提供了技术支持。     

超强激光参数对等离子体折射系数的影响分析

分析了超强激光与等离子体相互作用的“准静态”冷等离子体模型,求出了等离子体相对于矩形和非矩形脉冲激光的折射系数;讨论了激光参数对等离子体折射系数的影响,结果发现：1）当激光强度归一化矢势的大小大于1.4时,在同一激光强度下,矩形激光对应的静电势大于非矩形激光对应的静电势,激光强度越小,两者的差异越小;2）在同一激光强度下,矩形脉冲激光引起的折射系数远较非矩形激光脉冲引起的折射系数大;3）不管是哪种脉冲激光,只要激光强度增加,折射系数都增加,但矩形脉冲激光更易使折射系数达到1;4）在激光强度一定时,随着脉冲激光波长的增加,折射系数都按一定的指数规律减少,非矩形脉冲激光的减少幅度大于矩形脉冲激光减少的幅度;5）当波长趋于零时,折射系数都趋于1,这是由于脉冲激光的频率增高,等离子体中产生了非常强的 “透镜”效应所至.     

激光在烟幕中传输的蒙特卡罗模拟

建立蒙特卡罗计算模型,模拟计算1.06μm脉冲激光在石墨烟幕中的传输.分析透过率与石墨粒子粒径、烟幕浓度、烟幕厚度的关系,用卷积方法计算一定宽度的脉冲激光穿过烟幕后的波形,数值仿真δ脉冲和矩形脉冲激光在各种石墨烟幕中的时间展宽特性.模拟结果表明:石墨粒子存在一最佳半径(0.16μm),该半径的石墨粒子烟幕不仅使激光能量衰减最强,而且产生的时间展宽也最显著;激光脉冲宽度越小,其波形变化和时间展宽越显著,微秒量级脉宽的激光脉冲穿过烟幕后波形变化和时间展宽效应不明显.     

激光诱导等离子体开关控制脉宽实验研究

 利用激光诱导等离子体开关技术，在1 064 nm的Nd：YAG固体激光器上获得了脉宽4.4~6.4 ns的短脉冲激光输出。激光电离空气产生的等离子体开关控制脉冲宽度时，聚焦透镜焦距越短，压缩后的脉宽越窄，但激光能量损耗越大。压缩后的激光脉宽与激光能量近似成双曲线关系。在控制脉宽光路的焦点处放置带孔的Cu薄片可抑制等离子体的扩散，得到了脉宽最短可达4.4 ns的激光输出。     

Single picosecond UV pulse generation by mode-locking of an excimer laser-pumped dye laser

A single picosecond ultraviolet pulse has been generated based on mode-locking of a dye laser pumped by a long pulse XeCl laser to serve as the input source for a high-power ps KrF laser system. A short-pulse uv dye laser (BBQ) pumped by an additional XeCl laser was used to selectively amplify a single pulse from a mode-locked pulse train with the pulse separation of 3.2 ns. The amplified single pulse was frequency-doubled to 248 nm with the pulse duration of 20 ps.     

三色圆偏振激光组合脉冲驱动氦原子产生椭圆偏振的阿秒脉冲

我们提出利用频率为ω,3ω和强度较弱的2ω组成的三色圆偏振激光组合脉冲驱动氦原子能够得到椭偏率较大的阿秒脉冲链的一种方法.通过强场近似方法,计算了氦原子在两色和三色圆偏振激光组合脉冲驱动下发射高次谐波谱及其合成阿秒脉冲链,比较了氦原子(初态为s态)在这两种情况下发射高次谐波谱的特点及其合成阿秒脉冲链椭偏率的大小,结果发现,在反旋的两色ω,3ω激光脉冲基础上加入了频率为2ω的第三色激光脉冲联合作用到氦原子上,所得到的阿秒脉冲链的椭偏率相对于双圆场情况下有所增加,通过调整ω,3ω激光的强度比,并且选择适当的第三色激光的强度,对初态为s态的原子,仍能够得到具有较大椭偏率的阿秒脉冲链.     

Generation of nearly transform-limited pulses in subnanosecond region with TEA nitrogen-laser-pumped dye laser

A dye laser is transversely pumped by a TEA nitrogen laser with 700 ps duration. The dye laser pulse has a spectral linewidth of 0.007 nm and a pulse width of ≈ 140 ps, giving a time-bandwidth product of 1.5. It is pointed out that the fluorescence lifetime of the laser dye plays an important role in generation of laser emission using a long laser cavity under subnanosecond pulse pumping.     

用于神光Ⅲ原型装置精密物理实验的时标激光系统

用与大型激光装置输出主激光脉冲同步的梳状脉冲作为时间标尺,标定强激光与靶丸作用的过程,对强场物理实验测量及模拟实现精密化具有重要的意义.报道了一种电光调制结合光学方法产生与主激光精确同步的多频率时标激光脉冲的光纤系统.采用电光调制产生150 ps快光脉冲,通过光纤堆积产生1053 nm的基频梳状脉冲信号,经过放大和倍频输出527和351 nm的绿光及紫外倍频梳状脉冲激光. 系统可稳定地为神光Ⅲ原型装置提供精密物理实验所必需的各种频率的时标激光,并且可根据物理实验需要灵活地调整梳状脉冲间隔和幅度,具有很好的适应性. 关键词： 激光聚变驱动器 时标光 光纤激光系统     

Dual sub-picosecond and sub-nanosecond laser system

A high power laser system delivering a 20-TW, 0.5-0.8 ps ultra-short laser pulse and a 20-J, 500-ps long pulse simultaneously in one shot is completed. This two-beam laser operates at the wavelength of 1053 nm and uses Nd doped glass as the gain media of the main amplification chain. The chirped-pulse amplification (CPA) technology is used to compress the stretched laser pulse. After compression, the ultra-short laser pulse is measured: energy above 16.0 J, S/N contrast ratio-10~5 : 1, filling factor->52.7%. Another long pulse beam is a non-compressed chirped laser pulse, which is measured: energy-20 J, pulse duration 500 ps. The two beams are directed onto the target surface at an angle of 15°.     

An excimer laser pumped atomic iodine laser emitting pulses in the range of 2–12 ns

An iodine photodissociation laser is pumped with a laser pulse from a XeCl or a KrF laser. Single smooth laser pulses with a duration variable from 2.6 to 12 ns are emitted by the iodine laser. A pulse power of 0.5 MW is obtained with diffraction limited beam divergence.     

1.064μm半导体激光脉冲种子源的设计

设计了一种运用于MOPA（master optical parameter amplifier）系统的半导体激光种子源。研制了高速大电流驱动模块和任意波形发生器,实验采用1.064μm QW-DFB的大功率半导体激光器,得到了脉冲光功率优于200mW,脉冲宽度1.5ns～1μs和重复频率1kHz～1MHz可调的半导体激光脉冲种子源。     

激光同步辐射作为阿秒X射线辐射源的特性研究

 研究了逆流相对论电子与激光脉冲相互作用获得激光同步辐射的频率上移、微分散射截面等特性。发现逆流相对论电子与短脉冲激光相互作用，可以获得阿秒X射线辐射脉冲。短脉冲激光条件下得到的后向散射光的频率上移与长脉冲激光条件下得到的后向散射光的频率上移是完全一致的，同时发现随着入射电子初始能量的增加，散射光的准直性越来越好，后向散射光脉冲的脉宽越来越短。