激光光栅显微图像检测技术及其应用

介绍一种可以用来测量曲面试件表面应分量（εｚ,εθ,εｚθ）的激光光栅显微图像检测技术（ＩＧＭ）,它能实现从小应变到大应变全过程的高精度定量测量。我们将这一技术成功地应用在铁基形状记忆合金（ＦＳＭＡ）管接头的结构设计中,在这项研究中,首先在管接头结构表面制作了变形的载体－位相型干涉光栅,由结构表面产生的衍射光通宵我学系统后形成新的干涉光栅,我们利用数字图像系统接收了逆相变前后各自的干涉图像,采用带     

激光激励微型硅悬臂梁的振动特性研究

本文用光学探测方法研究了半导体硅悬臂梁的振动问题;运用基于外差干涉原理的实验装置得到了悬臂梁在激光激励下的振动响应（振动振幅和相位随调制激光频率的变化）;采用等离子波和热弹性波的数学模型,对悬臂梁的振动进行了理论分析;可看到实验与理论模拟结果吻合很好,同时通过分析可得振动相位与调制激光频率的平方根之间有线性关系。关键词词: 光学探测, 硅悬臂梁,振动.      

用共焦Fabry—Perot干涉仪探测激光超声信号的研究

本文给出一种非接触式接收激光超声信号的方法，利用自行研制的实验系统，探测到用ＰＺＴ换能器和脉冲激光产生的超声信号，其信噪比足以满足进一步的电子学信号处理要求。这是将该技术应用于ＮＤＴ中的基础     

折射式激光多普勒测速系统

为了测量透明物体横向运动时的位移速度,提出了一套基于激光外差干涉技术的折射式激光多普勒测速系统,并对该系统所采用的多普勒效应测速方法进行了研究。首先,通过外差干涉系统使测量光与参考光发生干涉,利用信号探测系统探测它们合光束光强变化波形。然后,使用信号分析软件分析此波形,得到合光束的拍频,即测量光与参考光的频率之差。最终,利用此拍频值进行理论计算,求出垂直于探测光方向匀速运动时三棱镜样品的位移速度,并分析了整个系统的测量误差。实验结果表明,对20μm/s、80μm/s、140μm/s、200μm/s等给定的位移速度,该系统的速度测量误差不超过1.5%。测量结果具有良好的可重复性,证实了该系统的有效性与可靠性。实验系统原理简单,输出信号信噪比较高,测量精度高,具有广泛的适用性。     

基于激光超声场检测的材料常数测量方法

由于采用干涉仪的激光超声技术造价较高,对环境噪声极为敏感,很难在工业中得到广泛应用,为此开发了基于压电传感器的激光超声场检测仪(LUFT)。该系统采用激光激发、压电传感接收的方式,既保留了激光高分辨率的优势,又兼具了系统造价低、使用方便的特点。本文中,利用该检测仪对标准钢试样及不同厚度的铝试样进行了测量,获得其表面波和纵波波速,并根据固体力学理论得到铝的泊松比和杨氏模量。计算结果与文献参考值误差较小,说明该方法的可行性,也说明了该激光超声场检测仪的可靠性。     

构建相干长度之外的激光干涉仪

用于微型光刻技术中的多数紫外线（UV）或深紫外线激光器，无论是基于气体的准分子或二极管泵浦固态（DPSS）激光器，其输出频谱均较宽。与此同时，能传送紫外或深紫外光的多数光学材料均具有较高度频散性（即它们的折射率，n（λ），随波长λ变化）。在这种情况下构建一台紫外干涉仪比那拥有狭窄光谱的激光和几乎恒定折射率的光学材料的情况要复杂得多。本文描述一项激光干涉技术，据此可以补偿光学材料的高频散性，从而构建传统意义上所定义的相干长度之外的激光干涉仪。给出理论上的陈述，并提供初步实验结果。本文最后讨论了此情况下干涉条纹的对比度、激光相干长度，以及如何控制光源的时域不稳定性和空间不均匀性的方法。     

激光超声无损检测

本文介绍自行研制的非接触式激光超声激励和检测系统，采用共焦式法布里—珀珞干涉仪实现对纳米量级微幅单次超声窄脉冲的检测，并应用该系统进行激光超声探伤及测定材料弹性常数的研究，实验结果表明激光超声技术是有效而且实用的     

激光干涉测速中信号光纤的模式色散对速度测量的影响

详细分析了测量任意反射面的激光干涉测速系统(VISAR)中信号光纤的模式色散对速度测量的影响,建立了数学分析模型,数值模拟了色散对比度因子与测速系统所使用的条纹常数和被测速度增量之间的关系。研究结果表明:（1）测速时使用的条纹常数越大,信号光纤模式色散的影响越小;（2）被测速度越大,信号光纤模式色散的影响越大;（3）阶跃折射率光纤的色散影响比剃度折射率光纤大得多。通过本项研究,给出了减小信号光纤模式色散的有效措施,对提高VISAR的干涉图对比度及测试精确度具有重要作用。     

激光陀螺电路的数字一体化及其实现

为实现激光陀螺电路的一体化、数字化和高度集成化,在四频激光陀螺各部分电路的原理基础上,采用单片DSP完成了激光陀螺高压稳流、稳频及计数等全部控制与运算功能,实现了激光陀螺电路的数字一体化.激光陀螺数字一体化电路在室温下进行了长时间的测试,其单臂放电电流稳流精度优于 ,两臂放电电流差值的稳定精度优于 ,稳频精度(光强差/光强和)优于 .实验结果表明,数字一体化电路的性能已经达到了现有激光陀螺各部分电路的性能.激光陀螺数字一体化电路在电磁兼容、抗干扰、低功耗、集成度等方面具有显著的优势,并且由于陀螺的各工作参量在同一电路中,便于协调控制各参量使激光陀螺工作在最佳状态,有利于进一步提高激光陀螺的性能.     

激光脉冲在固体中激励超声波的研究

本文讨论了由激光脉冲轰击试件表面，产生超声位移场的准点源理论模型；给出了用ＰＺＴ换能器接收超声波形以及检测人工缺陷的实验结果。     

2007年激光市场和技术

本文叙述了2007年激光市场及相关的技术状况。2007年的激光市场规模预计为60亿美元，比去年增加8%。半导体激光器的销售额占总数的一半以上。半导体激光器的主要应用是光学数据储存和长途光通讯。非半导体激光器具有比较强大的激光能力和广泛的应用，但是比较复杂。非半导体激光器主要用于与半导体及汽车商业有关的材料加工。非半导体激光器的第二个用途是与整容化妆有关的医学治疗。光纤激光器是最有魅力的非半导体激光器。     

基于高速图像分析的激光器光束稳定性及光斑质量评价方法研究

机载激光器的光束稳定性及光斑质量是关系到该武器系统毁伤效率的关键性因素。本文基于棱镜分光及数字图像处理技术,发展了能够在实验室实验中同时获取激光光斑位置和光强分布信息且不会对系统自身工作产生影响的方法及系统,实现了对激光光束稳定性及光斑质量的评价。该方法利用数字相机采集光斑图像,并根据像素灰度值计算光斑位置和光强分布。标定实验结果表明,该方法对光斑位置的测量误差可控制在1%以内,对光斑质量也可以实现很好的评价。     

金属材料的激光表面改性及其在摩擦学中的应用

作者对激光表面处理的各种方法和现有技术水平进行了综述介绍,并就其在改善金属材料表面摩擦磨损性能方面的研究和应用,以及今后的发展都作了简要的分析和讨论。激光相变硬化能使处理的工件形成具有表面压应力的硬质马氏体表面,因而可以降低表面的磨损速率。在金属工件上通过激光包覆高抗磨、抗热、抗腐蚀和抗疲劳的高硬质合金甚至致密陶瓷,在严格控制工件材料对包覆合金稀释的情况下,可使底材获得高的摩擦学性能。激光合金化通过选择合金元素和基底材料能有选择地改进低成本工件的表面,使其具有优异的物理、化学和机械性能。激光上釉是通过细化铸造组织、减少偏析及形成高度过饱和固溶体等亚稳定相乃至非晶态而提高了材料的耐磨性、抗氧化性和抗腐蚀性能。激光冲击硬化是通过在材料表层内形成冲击波而引起“损伤”来改变表层的组织和性能。     

Laser-doppler measurement of the velocity and diameter of bubbles using the triple-peak technique

The velocity and diameter of nitrogen bubbles rising in quiescent water were simultaneously measured by a dual-beam laser-Doppler anemometer. The range of bubble diameters was 0.8–1.8 mm. The triple-peak technique was used to obtain the bubble diameter from the anemometer signal. Using a single stream of bubbles, the horizontal area of the bubble-detection region was proportional to the square of the bubble diameter. Using additional streams of bubbles to generate an optical disturbance, the probability of detecting a valid signal decreased linearly with increasing bubble flowrate of the additional streams and was independent of their location and number. The maximum void fraction was 0.01.     

激光淬火和冲击复合强化处理40Cr钢的耐磨性能研究

对激光淬火40Cr钢强化区域进行激光冲击复合强化处理，并分别同激光淬火和氮化处理40Cr钢对比考察了激光淬火和冲击复合强化处理40Cr钢的表面硬度和耐磨性．结果表明：经激光淬火和冲击复合强化处理的40Cr钢的硬度比激光淬火处理40Cr钢的硬度高11％；同氮化和激光淬火处理40Cr钢相比，复合强化处理40Cr钢的耐磨性分别提高了约4．3倍和1．6倍．     

激光散射,透射消光方法应用于测量同质核化率的实验研究

应用激光散射方法和透射消光方法，对戊醇在２５０Ｋ、１．０ｂａｒ状态附近同质核化凝结过程中微滴浓度和尺度进行了测算，并根据脉冲成核时间长短确定了戊醇同质核化率大小。实验结果表明：戊醇在携带气体—氦气中，在２５０Ｋ、１．０ｂａｒ附近的同质核化率范围为１．６０３×１０１５～６．６４５×１０１５ｍ－３ｓ－１，相应的饱和比范围为１３．０４～２０．７６。     

激光冲击喷丸与激光辐照LY12铝合金材料拉伸力学行为的实验研究

为了研究激光冲击喷丸与激光辐照处理后LY12铝合金材料的微尺度变形特点和失效机理,对经过不同激光功率密度处理后的LY12铝合金材料,在扫描电镜下进行了原位拉伸力学行为和失效机理研究。在扫描电子显微镜（SEM）下,得到各组试件的拉伸载荷曲线和不同载荷下的微观区域图像,并利用数字图像相关技术进行不同载荷下的微观区域全场变形分析,并对拉伸断口形貌也进行了分析。研究表明：激光处理的功率大小对LY12铝合金拉伸最大载荷有明显的影响,激光处理的交界处有较强的应变集中。     

原子激光陀螺

介绍了玻色-爱因斯坦凝聚态的形成机制,阐述了利用激光冷却技术制造原子激光的原理,重点介绍了原子激光陀螺的工作原理,并解释了原子激光陀螺相对于激光陀螺和光纤陀螺的1010倍的理论灵敏度.最后介绍了国外研究原子激光陀螺的现状,以及还处于实验室阶段的原子激光陀螺样品.     

Towards laboratory produced relativistic electron–positron pair plasmas

We review recent experimental results on the path to producing electron–positron pair plasmas using lasers. Relativistic pair-plasmas and jets are believed to exist in many astrophysical objects and are often invoked to explain energetic phenomena related to Gamma Ray Bursts and Black Holes. On earth, positrons from radioactive isotopes or accelerators are used extensively at low energies (sub-MeV) in areas related to surface science positron emission tomography and basic antimatter science. Experimental platforms capable of producing the high-temperature pair-plasma and high-flux jets required to simulate astrophysical positron conditions have so far been absent. In the past few years, we performed extensive experiments generating positrons with intense lasers where we found that relativistic electron and positron jets are produced by irradiating a solid gold target with an intense picosecond laser pulse. The positron temperatures in directions parallel and transverse to the beam both exceeded 0.5 MeV, and the density of electrons and positrons in these jets are of order 10¹⁶ cm⁻³ and 10¹³ cm⁻³, respectively. With the increasing performance of high-energy ultra-short laser pulses, we expect that a high-density, up to 10¹⁸ cm⁻³, relativistic pair-plasma is achievable, a novel regime of laboratory-produced hot dense matter.