激光光压对微粒的作用

由于电磁辐射具有能量和动量,所以当它射到不透明的表面上时,就会施加一个压力。一般说来,人和光线打交道时,这种“辐射压力”很微弱,但它对微米大小的粒子却有重大的影响。举例来说,由于太阳辐射斥力的作用,星际空间所有半径小于0.3微米的尘粒都被扫空。而在地球上,美帝贝耳电话实验室已首次观察过连续波可见激光的辐射压力对自由悬浮粒子的加速和捕获作用。     

激光微束场对微粒子辐射力的作用

本文分析了激光微束对微粒子的辐射力的作用，在建立的激光微束系统上，用光镊捕获了空心电介小球和酵母细胞，验证了光镊的光动力学效应，用光镊实现了微粒子的捕获、移动、翻转等一系列操作，甚至可以同时捕获许多微粒子，从理论和实践上验证了激光微束对微粒子的动力学作用。     

非傍轴高斯光束产生的辐射力

本文给出了非傍轴高斯光束形成的单光束势阱对瑞利粒子所产生的辐射力公式,并作了数值计算,结果表明,与傍轴高斯光束所形成的单光束阱相比较,非傍轴单光束势阱具有2方面的优势,1）是所产生的辐射力更大;2）是存在多个平衡点,因而更利于控制瑞利粒子。     

激光等离子体对光束阻断效应的研究

实验中利用锁模Nd:YAG激光(脉冲串时间长度59.2 ns,单脉冲宽度20.69 ns)经透镜聚焦于大气中,诱导大气发生光学击穿,在不同的入射光强下,对经过光致等离子体的透射光与入射光的时间波形进行了测量.测量结果表明:入射光束经过光致等离子体时受到强烈吸收,从而表现出光致等离子体对入射光束的阻断效应.还发现入射光越强,光致等离子体区域内部电子的扩散损耗相对越小,入射光受光致等离子体阻断的效果越明显.当锁模Nd:YAG激光连续两次通过等离子体区域,随着光束通过等离子体长度的增加,光束受阻程度变得更加严重.     

激光热效应对光束控制系统发射光束质量的影响

采用数值计算方法分析了较高能量密度激光在光束控制系统内所产生的热效应对远场光斑质量和能量分布的影响。激光传输由近轴波方程描述 ,采用像屏法和快速傅里叶变换技术求解。激光加热引起的气流扰动及气体介质密度变化采用完全的Navier Stokes方程描述 ,以便考虑各种不同因素的影响。Navier Stokes方程求解采用LU SGS分解技术。数值计算结果表明 ,在典型情况下 ,热晕引起的附加热相位会明显增大发射激光的发散 ,降低目标处激光能量集中度和远场光斑质量。这一方法还可扩展应用于其他气动光学问题研究     

铜蒸气激光光束研究

本文报导了在不同放电条件下输出光束截面几何形状的变化规律,并在不同放电管截面的荧光强度作了测试和比较,经分析认为受激发射呈现光环现象不是由于沿放电管截面铜原子分布和激发不均匀,而是与沿该截面的铜亚稳态原子衰减不均匀和     

铜蒸气激光光束的研究

一、引言激光的光束截面呈现一圆环是金属蒸气激光器的主要特征之一,在较大口径放电情况下更为明显。文献[1～4]提到了光环现象与激光下能级弛豫有关,但进一步的讨论还很少。本文报道了在不同放电条件下,输出光束截面几何形状的变化规律。并作了定性分析,认为光环现象与沿放电管截面亚稳态粒子衰减不均匀和基态“热倒空”有关。二、实验装置     

大气激光传输光束偏转研究

大气对战术激光造成的光束偏转将使战术激光脱离目标,通过对光束偏转的理论分析和仿真研究,结果表明折射率结构常数和离地面高度是影响光束偏转的重要因素.对光束偏转提出了简单的预补偿方法,从而可以确保战术激光精确到达靶面.     

激光光束参数对声光器件性能的影响研究

研究了基模（TEM00）工作状态下,声光器件的衍射效率、光脉冲上升时间与激光光束直径、发散角的关系。依次采用光束直径为0.15 mm、0.30 mm、0.45 mm,光发散角为3 mrad、4 mrad、6 mrad的激光作为入射光源,对电极宽度0.5 mm的声光器件进行了衍射效率和光脉冲上升时间测试试验,对试验数据进行了对比和理论分析。结果表明,声光器件的衍射效率、光脉冲上升时间与激光光束直径、光发散角密切相关。     

红外制导激光光束性能测试方法的研究

为了研究激光半主动制导中1.06μm和10.6μm两种红外激光的能量分布和其它参数,提出了一种通过摄取灰度图像进行测量的新方法。讨论了激光对靶面温度分布的影响、摄像机对回波信号的接收特性,并建立了测量过程中光-电-图像信号转换的数学模型。针对某型10.6μm激光指示器,依据模型对输出进行了仿真,得到了仿真灰度分布与真实灰度分布相似程度较好、其二维相关系数为0.88995的结果。结果表明,模型是正确的,可以采用此方法对这两种激光进行测试。     

反射镜热畸变对激光光束质量影响的研究

基于热传导理论,建立了高斯光束辐照硅反射镜的物理模型,利用多物理场数值分析软件COMSOL Multiphysics求解热传导方程,仿真计算得到镜面表面温度分布曲线以及镜面变形曲线,进一步结合光学仿真软件模拟计算,研究得到Si反射镜镜面的热畸变对输出光束质量的影响。结果表明：随着激光辐照时间的增大,反射镜热变形越显著,输出光束质量β因子越大,但β值的变化首先较快而后趋于平缓。随着辐照激光功率的增加,反射镜热变形越大,输出光束质量β因子不断增大。     

双光束激光焊接的试验研究

双光束激光焊接因其良好的过程稳定性和低的气孔率已经成为激光焊接的一个研究方向,本实验以45号钢为材料研究了成一定角度的CO2激光双光束的焊接特性.通过观察焊缝外貌形态和截面形状,研究焦斑间距和其他工艺参数对一定角度的双光束焊接的影响.     

激光光束整形的设计和研究

提出了一种加工工艺成熟、利用率高、实现过程简单的位相透镜光束整形方法。采用几何变换方法进行激光高斯光束平化的研究和设计,给出了模拟设计结果并作了简要分析     

激光对含能材料的热作用与光化学作用比较

从理论、实验、数值计算等几个方面分析了激光对含能材料的热作用机理与特性 ,研究了含能材料激光点火的临界值与激光功率密度、环境温度等因素间的关系 ,并与激光对含能材料的光化学作用及光化学点火机理做了比较。与热点火相比 ,光化学点火对激光波长有较强的选择性 ,光化学点火的临界功率与临界能量较小     

部分相干圆偏振反常涡旋光束的紧聚焦及辐射力研究

根据矢量衍射理论和部分相干理论,推导了部分相干圆偏振反常涡旋光束经过高数值孔径聚焦透镜后的光强表达式.详细讨论了入射光束参数以及聚焦透镜的数值孔径大小对光束紧聚焦特性的影响.研究结果表明:自旋方向,拓扑荷数以及数值孔径大小对光强分布有影响,相干长度以及光束阶数仅改变光强值,光束经过紧聚焦后在轴向方向上自旋角动量可以转换...     

对激光光束质量一些问题的认识

从对激光光束质量研究进展开始,讨论了在傍轴和非傍轴范畴内激光光束质量的一些问题,主要是非傍轴光束的光束质量评价。光束传输的非傍轴矢量二阶矩理论可用于计算多种非傍轴光束的M2因子,但对M2因子的物理解释却有困难。例如,在非傍轴范畴,M2因子依赖于束腰宽度与波长之比,并可小于1。但远场发散角之值可趋于90°,这将导致很大的M2因子值。另一方面,若将公式中的光强用时间平均坡印廷矢量z分量代替,桶中功率(PIB),或等价地,?茁 参数可推广用于评价非傍轴光束的远场光束质量。PIB表征了光束功率的可聚焦能力,是一种简明、直观评价不同激光光束的方法。然而,在?茁参数的公式中的束宽是按功率含量百分比定义的,因此双曲线传输规律不再严格成立。     

光束偏振对激光切割效率的影响

给出了三维激光切割理论。估计了用不同偏振方式所确定的切割效率，给出了平面平行偏振限制的物理因素。当板材厚度与切割宽度比较大时，用径向偏振光束与应用平面平行偏振以及圆偏振光束相比较，激光切割效率分别提高1.5至2倍。讨论了产生径向偏振光束的方法。     

不同金属氧化物对CO2激光吸收性能的比较研究

在室温下金属材料对激光的反射率很大,尤其对CO2激光的反射率达90%以上,因此在激光相变硬化和熔凝过程中,能提高金属材料对激光吸收率的吸收涂层起到了非常重要的作用.常用金属氧化物大多为半导体或绝缘体,对激光有良好的吸收性能.本文通过金相法考察了6种金属氧化物对CO)2激光的吸收性能,并对吸收激光的性能与其能级结构的关系进行了初步探讨.研究表明,TiO2在低或高功率密度下对CO2激光均有较高的吸收率,可以以其作为吸光涂料的主要成分.     

激光光束的整形技术

本文简要概括了激光光束整形技术的发展和研究现状。就几种典型的光束整形技术,如非球面透镜组整形、微透镜阵列整形、衍射光学元件整形、双折射透镜组整形、液晶空间光调制器和圆锥镜等整形技术作了分类评述和讨论。介绍了各种整形的技术特点和实现方法,指出了这些整形技术尚待解决的一些问题,并展望了它们的可能应用领域和发展前景。