飞秒激光高精细加工柴油机喷油嘴倒锥孔法

利用飞秒激光加工热效应小、高精细、对材料无选择性等特点,针对柴油发动机高压共轨系统中关键零件——喷油嘴偶件喷油孔的加工需求,设计了一种利用三光楔扫描的飞秒激光加工装置,并进行了喷油嘴倒锥孔加工工艺研究.采用微孔三座标测量机(测量准确度1.2μm)对倒锥孔尺寸准确度进行检测,通过喷油嘴高压液体流量试验台(测量准确度±0.1%)对批量制孔后的油嘴进行了流量测试,结果表明:所设计装置加工的油嘴性能可以满足欧V排放法规的应用要求,对提升汽车制造业水平及柴油车排放标准具有重要意义.     

飞秒激光双光子微细加工技术及研究现状

飞秒激光双光子微细加工技术以其特有的高精度三维微加工优势,成为微型机械加工领域新的发展方向之一。介绍了飞秒激光双光子微细加工技术的原理和应用的现状。结合目前已有的微细加工技术,对双光子微细加工技术的特点加以评述。简要报道了利用飞秒激光双光子微细加工技术的一些研究进展。探讨了飞秒激光双光子微细加工技术今后的发展方向及其存在的基本问题。     

20TW超短脉冲激光装置的研制

过去的几年里，超高峰值功率的激光技术得到了迅速发展，聚焦功率密度可达到1020W／cm^2世界上建成或在建100TW级以上的激光装置。本文介绍的20TW激光装置，是正在研制的100TW装置的中间放大级。     

自相关法测量飞秒激光双脉冲若干参量的研究

飞秒激光双脉冲在研究光泵浦的超快瞬态过程领域具有重要的应用价值,如何实现高准确度的飞秒激光双脉冲的实时测量显得尤为重要.本文提出了一种基于自相关法的飞秒激光双脉冲参量的测量方法,可实现对共光路传输、具有飞秒至皮秒级时间间隔的飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比的实时测量.实验中采用自相关仪测得了双折射晶体(钒酸钇)分束出的飞秒激光双脉冲的自相关曲线,并用非线性拟合算法求得了飞秒激光双脉冲的脉冲间隔、脉冲宽度和强度比参量.实验结果表明,本文方法与互相关测量方法相比,克服了参考脉冲参量的不确定性对检测准确度的影响,使测量平均准确度提高了48%以上.     

基于空间光调制器的飞秒激光深微孔加工方法

针对飞秒激光振镜加工系统中聚焦透镜焦深短等原因导致微孔加工深度不足的问题,提出了一种基于高损伤阈值空间光调制器加载菲涅尔透镜相位进行焦点轴向调控的加工方法 .通过加载不同焦距的菲涅尔透镜相位图,控制焦点以100μm为间隔进行焦点轴向位移,随着加工深度的增加控制焦点向下移动,并开展了相应的实验加工和测试.实验结果表明,采用该方法在保证高加工质量的前提条件下,在厚度为2 mm的不锈钢样件上实现了直径约为330μm的微孔加工.该方法开辟了二维振镜系统实现超深微孔加工的新探索,在激光加工领域有较好的应用前景.     

超短脉冲激光装置波前校正实验研究

为了提高光束质量和能量集中度,在SILEX I超强超短脉冲钛宝石激光装置上进行了自适应光学波前校正系统实验研究,研究了波前校正系统对波前畸变、远场焦斑及能量集中度的改善情况。该系统基于相位共轭原理,主要由哈特曼波前传感器、变形镜、电控单元及控制软件等组成。实验结果表明：进行波前校正后,波前峰谷值从1.885 μm下降到0.438 μm,均方根值从0.379 μm下降到0.052 μm;远场焦斑有明显改善;超过峰值通量1/e2的区域的能量与总能量之比为72.4%。     

超短脉冲激光瞄准装置光学系统设计

为了提高超短脉冲激光的瞄准精度,基于自准直原理提出瞄准装置光学系统。以670 nm光纤耦合激光器为光源,设计指示光准直、扩束光学系统,准直光的不平行度达到3.2,设计焦距为350 mm,相对孔径1/5,离轴量50 mm的主激光离轴抛物面镜,其成像质量达到衍射极限,基于准直束光学系统和离轴抛物面镜,设计可适应670 nm和800 nm两种波长的20和100的瞄准和监测成像光学系统。提出一种小孔准直的安装调试方法,以指示光进行实验验证,结果表明:设计的光学系统成像光斑均匀,其物方分辨率达到4.1 m。     

飞秒脉冲激光系统中Gires-Tournois镜的设计

介绍了Gires-Tournois镜的基本结构,运用薄膜光学理论计算了Gires-Tournois镜的色散,分析了各个组成部分对Gires-Tournois镜性能的影响.结果表明:高反射膜堆的选择影响Gires-Tournois镜的反射率性能,高反射膜堆的周期数取值在20～30之间能得到较理想的Gires-Tournois镜设计性能;Gires-Tournois腔的厚度影响Gires-Tournois镜的色散性能,Gires-Tournois腔的光学厚度通常选择为四分之一中心波长的2或4倍,部分反射膜堆的结构影响Gires-Tournois镜的色散性能,部分反射膜堆的周期数应小于5.     

基于菲涅耳棱镜干涉的飞秒激光脉冲测量

菲涅耳棱镜干涉是大学物理课程光的干涉中一个经典而重要的实验,菲涅耳棱镜干涉的物理思想与实验方法至今仍然值得我们学习与借鉴。本文利用菲涅耳棱镜的干涉原理并与柱面透镜、非线性晶体、CCD相结合搭建了用于测量飞秒激光脉冲的自相关装置,这种自相关装置结构简单、方便,成本极低;分析了这种基于菲涅耳棱镜自相关装置的工作原理,并进行了实验测量。     

含自频移啁啾超短脉冲间相互作用的数值研究

采用拟解法给出了Ginzberg—Landau方程类孤波解的参数表达式.通过数值模拟对啁啾超短脉冲间的相互作用进行了研究．结果表明, 随着相邻孤子间距离的减小,它们之间的相互作用变得越来越严重．传统的不等振幅法在一定程度上可以抑制孤子间的相互作用,通过选取合适的振幅比,找到了相邻孤子间相互作用平衡的最小距离,这对提高光纤传输的比特率具有十分重要的意义．讨论了多孤子间的相互作用,找到了抑制四孤子之间相互作用的合适振幅比．     

飞秒激光微细加工中光耦合器参数的数值模拟

用有限差分迭代求解光束传输方程,对1×2(Y型)耦合器和2×2(X型)耦合器分路的夹角大小对分路中光束分配比例的影响进行了模拟研究.模拟结果显示：耦合器夹角控制在一定的范围内,对分路中光束能量分配影响不大;2×2耦合器对分路夹角以及波导宽度的变化敏感.为飞秒激光加工光纤无源器件的可行性做了理论上的分析.     

Electrons in the Field of Interfering Laser Pulses with Tilted Fronts: Formation of Compressed Bunches and Their Application for the Generation of Coherent γ – Rays

Simulations show that optical traps for charged particles can be formed in the fields of intense ultrashort laser pulses with tilted amplitude fronts. The traps travel in space with the velocities close to the speed of light and can be used for the creation of electron bunches which, at the laser intensities which are currently attainable, are compressed to proportions far below the laser wavelength and have energies reaching hundreds of GeV per particle. If an additional ultrashort laser pulse is propagated in the direction opposite to that of the bunch motion and interacts with the electrons, inverse Compton scattering occurs, with most of the electron energy being transferred to the resulting gamma‐quanta. (© 2013 WILEY‐VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, Weinheim)     

激光多模式毛细管电泳检测器的光学设计及优化

提出一种基于毛细管电泳的激光多模式检测器.为设计并优化其光路构型,进行了理论分析和数学推导,并采用Matlab仿真,得到光路中各参量优化取值范围.在热透镜通道,激发光束腰半径越小,则热透镜效应越强.而探测激光束腰半径、束腰与样品距离、样品与探测面距离三个参量综合决定检出信号强度;在回射干涉通道,聚焦透镜焦距应较短,它与毛细管距离对检测影响很大,而与激光器、与探测面的两距离对检测影响相对较小;热透镜效应对回射干涉检测影响不明显,如要严格消除,可将两通道错开一适当距离.     

中红外波段大气碳同位素激光吸收光谱研究

大气碳同位素在环境污染源汇示踪和地球化学发展等方面的应用越来越广泛,在其探测技术方面,激光吸收光谱技术具有体积小、可在线、灵敏度高等优点,在气体同位素探测中越来越受到重视。工作中研究了2.7 μm波段的分布式反馈激光器(distributed feedback laser, DFB)可调谐半导体激光器的性能,在遵循12CO₂和13CO₂同位素分子吸收谱线特征和同位素分子谱线选择原则的基础上,确定了合适的激光器输出波长。结合光程390.3 m的新型多次反射池,实现了大气中CO₂分子的δ13C同位素丰度探测。     

激光测距机主要参数校准测量不确定度分析

简述激光测距机主要参数校准装置的组成，通过对其主要参数(最大测程、最小测程、测距准确度、重复频率、束散角)的校准测量进行详细的不确定度分析，评价激光测距机主要参数校准装置的达标程度。     

The Analysis of Scattering Effect for the Transmission of 1.06?μm Laser In Lower Altitude Atmosphere

On the basis of Mie’s scattering theory, the light scattering properties of atmospheric molecules and aerosol particles are analyzed and a forward-scattering model for atmospheric transmission in city outskirts is built. Through theoretical analysis and the numerical calculations to the irradiance distribution of the 1.06 μm pulse laser while transmitting in lower altitude atmosphere, we can draw some conclusions which provide usable information for the research and manufacture of off-axis scattering warning systems.