激光测长技术

一、前言用激光干涉测长仪测量尺寸,误差因素比较多,对此必须充分注意。二、激光测长的原理激光测长就是对图1所示的光学系统产生的干涉条纹进行计数。从激光头出来的激光,进入分束器,被分成直进光与偏转90°的光,它们分别射向直角棱镜,被直角棱镜反射的光又回到分束器,相互干涉后,进入激光头内的光探测器。     

从入射面检测锥体棱镜直角误差的方法

介绍了一种应用激光平面干涉仪从入射面检测锥体棱镜直角误差的方法。棱镜被测角通过一个夹具被预置一个初始角,使射入棱镜内的测试平行光垂直于被测角棱,经被测直角的两个面反射后形成全反射光路,当射出的光与测试平行光重合时产生干涉,实现对锥体棱镜直角误差的测量。介绍了测量、干涉条纹图形分析和直角误差计算的方法,并与传统检测方法进行了比较。结果表明,该方法具有操作简单、测量准确、计算精度高等特点,适合于高精度锥体棱镜(α≤3″)的直角误差测量。     

卡斯特勒（Kastler．Alfred，1902-1984）德国-法国物理学家（Physicist，Germany-France）

卡斯特勒出生时，阿尔萨斯是德国的一部分。第一次世界大战后，这个地区划给法国。他在阿尔萨斯开始了教学生涯，在法国的许多省份任过教，1941年成为巴黎大学的教授。1950年，他发展了光泵理论：用能被原子吸收的光照射原子。顷刻之间，原子进入高能级状态，然后再发射出光。卡斯特勒既用可见光，又用无线电波照射原子，并根据再发射的情况推断出原子的结构，这比以前拉比等人所采用的繁复技术巧妙得多。     

应用于光抽运铯原子钟的小型稳频激光器（英文）

设计了一种应用于光抽运铯原子钟的稳频激光器,用小型化的饱和吸收装置对激光进行稳频,用于产生饱和吸收谱的泵浦光的偏振方向与检测光的偏振方向相互垂直,通过调节激光的偏振方向增大铯原子的跃迁几率.相对于一般简化的饱和吸收装置,小型化的饱和吸收装置产生的用于锁频的参考信号的幅度更大.当激光频率被锁定在铯原子的6S_(1/2),F=4→6P_(3/2),F=5能级跃迁线上时,对激光器的稳定度进行了测量,百秒稳定度为1.88×10~(-11).该稳频激光器的体积较小,有利于光抽运铯原子钟的小型化和工程化应用.     

基于神光Ⅱ的激光黑腔靶全孔径背反散射光信号

介绍了神光Ⅱ装置激光黑腔靶实验中全孔径背反系统的工作原理,分析了激光靶耦合背反系统对散射光的收集情况,发现打靶产生的散射光完全进入背反收光系统,同时,8路激光对穿打靶时全孔径背反系统中存在杂散背景光。采用场图感光纸结合滤光片的方式对杂散背景光成分进行了分析,结果表明,杂散光的成分为打靶激光倍频过程中剩余的部分二倍频和基频光。在北4路激光注入打靶时,用南4路全孔径背反系统的能量测量系统对南4路背反系统中的杂散光进行了监测,显示杂散光对背反系统SRS能量测量的影响约为15%。     

一个新的自由能函数对介电高弹薄膜的多组等双轴预拉伸下力电耦合实验的预测

当介电高弹聚合物薄膜被施以面内等双轴预拉伸后, 受到厚度方向的电压作用时, 薄膜在力场和电场共同作用下产生大变形. 电场采用Maxwell应力分析, 力场采用橡胶弹性模型分析. 拟合这类变形的常用橡胶弹性模型主要有Neo-Hookean, Arruda-Boyce, Gent等模型. 这些模型对实验数据的定量拟合存在不同程度的偏差. 通过对实验数据的分析, 结合数学方法, 提出了一个新的自由能函数模型. 通过该模型对VHB4905介电高弹聚合物薄膜的多组等双轴预拉伸电力耦合实验进行拟合, 并以Neo-Hookean, Gent模型作为对照, 结果与实验数据拟合很好, 比对照模型的偏差明显缩小.     

在YAG:Nd晶体中位错对激光特性的影响

本文用双折射貌相法和化学腐蚀法测定了六根晶体棒中的位错分布和位错密度,用光学方法检验了晶体的光学质量,晶体的激光性能是在一台Q开关YAG激光装置上测定的。实验表明当位错密度增加到一定程度时,位错形成的应力场会引起明显的双折射,以致探测光通过晶体时波面会发生畸变。在干涉仪上可观察到干涉条纹的增加。同样,在位错应力场区消光比亦下降。因此,作为结构缺陷的位错也是晶体光学不均匀的来源之一。晶体激光性能的实验结果指出:位错对激光输出特性有很大的影响,从激光近场光斑图看出,在位错应力场区,因为高的激光阈值而不能产生激光振荡,并且由于应力双折射效应产生光的退偏性。由于存在高位错密度,晶体的激光发散度增加,倍频效率下降。当晶体中存在缀饰位错(decorated dislocation)时,激光输出特性的变化尤为明显.     

激光超声中首达纵波脉冲的一种新解释

当脉冲激光辐射到样品物体上时,会产生脉冲超声波(包括体波和表面波)。利用脉冲激光作为激励源,可避免与样品的机械接触,可对样品实行远距离的非接触式无损检测。 传统的光声理论利用了经典热弹耦合方程(CTE)该理论假设热扩散的速度为无限大,它的热传导方程是一个抛物型方程。人们利用这个方程在解释实验上     

激光化学沉积

激光化学沉积可分为两大类:激光光致热分解沉积与激光光分解沉积.激光光致热分解沉积是用激光束加热固体局部表面,使其达到高温,金属有机化合物分子碰撞在被加热的固体表面上时,就会在高温中分解成金属原子沉积下来.1972年,纳尔逊(Nelson)和理查森(Richardson)[1]做了一个开创性的实验.他们将二氧化碳激光束聚焦在一根碳棒上,碳棒被放在充有碳氢化合物的气室中,碳氢化合物被光致热分解,碳沉积在激光照射的区域.激光光分解沉积则是用紫外激光束照射固体表面,表面附近的金属有机化合物分子被光离解,离解后的金属原子沉积在固体表面.1979年,埃…     

全息光弹

某些光学介质在自然状态下是各向同性的,但在机械力作用下,它呈现出双折射性质,这种现象称光弹性效应。以偏振光为光源,利用物质的光弹性效应研究零伴或部件内部应力的仪器称光弹仪,它应用于科研生产中已有半个世纪的历史。激光的问世为光弹分析提供了有力工具,发展了利用全息干涉原理研究部件内部应力分布的技术,称全息光弹。这里我们介绍一个实验,通过让学生进行两次曝光法和一次曝光法的实际操作,向学生介绍全息光弹的原理与实验方法。 两次曝光法光路如图1,在一个全息照相用的防震台上,让激光束经分束镜分为两束,两束光光强比约为2比1。…     

连续波氧碘化学激光器腔内散射损耗测量

连续波氧碘化学激光是利用化学方法产生的介稳态O_2(~1△)与基态碘原子共振传能,产生波长1.315μm的碘激光。介稳态O_2(~1△)在生成后离开发生器时,带有一定量的水蒸汽,必须冷却除去水分,否则对激光器性能影响很大,但过冷会使水蒸汽变成“冰晶微粒”进入光腔,增加光腔内的散射损耗。本文采用双光路法,利用He—Ne激光器作为探测激光,对O_2(~1△)在冷却过程中是否出现“冰晶微粒”并带入光腔内,造成散射损耗进行了测量,测得的散射损耗小于1％。这说明O_2(~1△)经过冷阱后进入光腔的质量非常好,这个结果也为今后光腔设计提供了一个腔内散射损耗的数据。     

激光激发水中产生超声波的实验研究

采用压电陶瓷水听器研究了Nd：YAG脉冲激光激发水中产生瞬态超声波的特性,给出了声压信号随距离的变化关系。研究结果表明：用激光产生水下声波是完全可行的。当观测点与光击穿区的距离r远大于柱体长度时,垂直于光传播方向的激光瞬态超声波幅值与r成反比;当观测点与光击穿区的距离r很小时,垂直于光传播方向的声压幅值与产成反比。此外,当激光入射角度发生变化,超声脉冲的幅值也随之发生变化,其幅值在激光束垂直入射的时候最大。     

CS_2飞秒超快非线性特性的实验研究

采用中心波长800 nm、脉宽30 fs的超短激光脉冲,通过飞秒光开关技术对CS_2的飞秒超快非线性特性进行了实验研究.在探测光强与抽运光强比为1∶10时,得到了较理想的光克尔时间分辨曲线.通过实验测定的光克尔信号强度与激发光和探测光偏振方向夹角的依赖关系表明:30 fs的超短激光脉冲激发CS_2的克尔信号主要是源于光诱导双折射效应,而非用200 fs的超短激光脉冲时来自瞬态栅的自衍射效应.     

������������Ƶ�����ܼ�Ramanɢ�������Ƿֲ�����

介绍了在神光Ⅱ装置上开展的长脉冲2ns三倍频激光与黑腔靶相互作用的实验。报道了采用PIN探测器阵列测量大角度受激Raman散射（SRS）角分布和采用激光卡计对背向SRS光能量积分测量的实验结果。相同实验条件下激光辐照缝靶产生的SRS光能量要强于激光与全腔靶作用产生的SRS光，小腔靶的SRS光能量要强于标准腔靶。对比长脉冲2ns及短脉冲1ns激光打靶实验结果可以看出：由于激光功率密度的下降，长脉冲激光打靶时SRS散射光能量要弱于短脉冲激光打靶。长脉冲2ns激光与标准腔靶相互作用时，等离子体堵腔比较严重。     

钕玻璃脉冲激光击穿陶瓷片时产生的电信号

聚焦普通脉冲钕玻璃激光于未电极化的锆钛酸系(PZT)陶瓷薄片上,在激光击穿样品之前,样品两表面银电极间无电信号出现.然而,一旦样品被光击穿,电极间就会出现脉冲电信号.在电极接线保持不变的情况下,光从前后两表面入射而击穿样品时,所产生的电信号极性正相反.在穿孔较小时所产生的电信号极性是逆光方向,但在穿孔大到适当值时信号极性变为顺光方向.     

基于磁光调制的光弹性应力快速测量方法

提出了基于磁光调制测量光弹性应力的方法,并设计了包括终端配套软件在内的一体化测量装置.通过贝塞尔函数展开推导应力大小及方向的公式,实验中仅需旋转起偏器一次来确定应力的实际方向,降低了旋转玻璃样品在装置设计上的难度;并利用磁光调制的方式正弦调制入射激光,通过检测光强频谱图精准判断消光位置,保证测量的精准度.实验结果表明,通过此方法测得的应力大小及方向精度高,完成一组测量的速度较快.多组测量数据的离散度较小,约1nm/cm,运用该方法对有应力分布的平板玻璃和受压玻璃进行测量并扫描成像,得到它们的应力分布图像.该方法能够准确、快速和无损地测量光弹性样品任意位置的应力.     

超短脉冲激光微束对细胞作用的研究

本文详细地介绍了我们自己设计和安装的一个Nd:YAG超短脉冲激光微束系统,该系统分成二个部分:激光源和显微镜。由电光调Q非稳腔Nd:YAG激光倍频后得到355nm紫外光进入显微镜并由物镜聚焦。同时,这超短脉冲激光微束照射在细胞上并且在细胞上产生一个可以自恢复的小孔。在文中我们还讨论了超短脉冲激光微束与细胞之间作用效应及机理。     

X射线条纹相机紫外光时标研究

 报导了一种采用超短紫外光脉冲作为X 射线条纹相机时标系统的方法。时标光脉冲来自用多模石英光纤耦合的波长为1.06μm 四倍频超短紫外光脉冲激光系统。时标光脉冲与打靶产生的X 射线均被X 射线条纹相机接收, 以用来测定激光打靶时X 射线产生的相对时间关系或相机之间同步的时间关系。实验得到通过光纤引导的时标光脉冲宽度约为30ps。     

一种与光镊结合的显微拉曼光谱技术

论述了一种与光镊结合的显微拉曼光谱即"光镊-显微拉曼光谱"系统的构建方案。给出了利用该系统测得的活细胞(大白鼠血细胞,酵母细胞)的微区拉曼光谱,并将红外光镊束缚下的Ar+激光激发的血细胞的拉曼光谱,与用单一Ar+激光光镊束缚并同时激发的血细胞拉曼光谱,以及血细胞直接贴在基底上的拉曼光谱进行了分析对比。实验表明,前者比后两种实验方案的血细胞拉曼光谱信号有显著提高。分析了红外1064 nm光镊激光和可见514.5 nm Ar+激光对活细胞的损伤效应,发现高功率的红外激光对细胞的损伤作用远小于低功率的Ar+激光。并将该系统应用于碳纳米管材料分析,获得了单壁碳纳米管的拉曼光谱。     

眼镜、放大镜、显微镜、望远镜

TH742.64 2004064480 提高激光反馈扫描显微镜轴向分辨率的实验研究=Experimental study of improving axial resolution of scan microscope[刊,中]/丁迎春(清华大学精密仪器与机械学系,精密测试技术与仪器国家重点实验室.北京(100084)),张书练…∥中国激光.—2004,31(5).—551-553 提出并实验研究了几种可以提高激光反馈扫描显微镜轴向分辨率的方法,一种方法是对常规激光反馈实验中的探测技术进行改进,用渥拉斯顿棱镜把垂直偏振光分开探测,轴向分辨率可以提高约2.9倍;另一种方法是用双频激光器中产生的偏振态相互垂直的o光和e光作为反馈光代替传统的单一光的反馈,轴向分辨率被提高了约2倍;第三种方法是用双频激光器中产生的o光或e光作为反馈光,轴向分辨率可以提高约2.5倍。实验结