激光烧蚀形成精密光学元件

用传统的抛光法精确塑造光学元件,得到低波前畸变是一项极其困难的任务,特别是那些大于50 cm或小于1 cm的光学元件。无论大的还是小的光学元件,波前测量都很困难。 如果可以同时制造和测量光学元件就方便多了。对中等大小的光学元件也很方便,但在处理中等大小光学元件时,有好几种方案。 大阪大学激光工程研究所的Jitsuno及其同事已开发一种技术,可同时进行整形和相位测量,波前畸变很小。这种技术称作激光烧蚀成形,它用193 nm ArF准分子激光来塑造光学器件,用相移干涉仪现场检测像差。 研究者试图用这种方法来塑造玻璃和石英,但碎片使表面粗糙,难以接受。但对于塑料,烧蚀下的材料与大气中的O2反应,碎片量可忽略不计。把塑料的均匀烧蚀性能与玻璃的优秀光学性能结合,在玻璃基质上镀一层50 μm厚的紫外线干燥树脂。 实验者使用准分子激光器,在直径为5 cm的玻璃-塑料混合基质上产生平面和球面。使用的光通量为45 mJ/cm2,使表面粗糙度降至最低。 激光烧蚀整形可以在安装以后重新形成激光二极管的微透镜,以补偿位置误差 平面的波前畸变开始点为3.0 λ,激光烧蚀后,在90%的表面上降至0.17 λ。球面开始点为2.5 λ,用整形法产生波前少于0.2 λ的非球面部件。激光器在17 Hz下操作,过程耗时4小时。一台性能良好的标准抛光机要花费6小时方能使玻璃基质达到同样的水平。 激光烧蚀整形能达到的精确度和表面粗糙度使其在通用光学器件方面有广泛用途,亦可用于折射光学器件的背面整形,可能特别适用于激光二极管的微透镜或单模光纤,因为在装配以补偿位置误差后,它还可以重塑表面。 研究者发表其结果后,一直在这一领域进行实验。因为在激光二极管中有波前误差,转而使用Shack-Hartman传感器,这种传感器在聚甲基丙烯酸酯中产生的表面波纹更加敏感。最近,他们借助一台新的脉冲CO2激光器,成功地用烧蚀法平滑表面。经证明单模光纤更容易,但表面粗糙度仍不令人满意。     

微米级硅的打孔和切割

虽然硅是微技术的重要材料,但由于它较小的刻蚀率(5 μm/min)以及耗时和高费用支出,在用光刻法制造样品或小批量生产中至今并不吸引人。 左：用飞秒钛蓝宝石激光在380 μm厚Si(100)(边缘角α<1°)上打直通孔时的光束出射口;右：该直通孔的造形 在汉诺威激光中心(LZH)正在进行一项研究,采用新的射线源进行硅的切割和打孔。常规的射线源如CO2或Nd∶YAG激光器会在表面产生不希望有的熔融、微裂纹和沉积。但采用倍频Nd∶YAG激光(波长532 nm,脉冲持续时间10 ns)和飞秒Ti∶蓝宝石激光就很有成效。这些由Ti∶蓝宝石激光器生成的直道孔(在380 μm厚的硅板上形成64个孔的矩阵,在印刷工业中用作喷嘴板)非常出色,从喷嘴边缘以及平滑的孔壁可以看出质量非常高。在出口一边没有微裂纹、熔融边缘,也没有沉积。打孔时间大约1 min。采用倍频Nd∶YAG激光打孔时间还会短些,(打孔时间为2 s;材料为500 μm厚的硅片),然而孔的总体质量逊色于用Ti∶蓝宝石激光器打的直通孔。光束入口处出现了沉积,当然用丙酮很易消除。已计划进一步进行355 nm和266 nm波长(多倍频Nd∶YAG激光器)的研究。     

新型荧光光纤免疫磁珠流动分析系统研究（Ⅰ）

将荧光免疫分析技术、光纤传感技术、流动注射技术和免疫磁珠分离技术联用,建立了一种新型荧光光纤免疫磁珠流动分析系统,并采用荧光素异硫氰酸酯（FITC）对系统性能进行考察,结果表明该分析系统设计合理,性能可靠,在临床、环保等领域有广泛的应用前景。     

可生物降解的冷冻机油

用CEC(欧洲协作委员会 )生物降解性试验方法研究了与R - 1 34a相匹配的冷冻机油———改性聚醚 (PAG)系列和多元醇酯 (POE)系列的生物降解规律 ,并经过适当的调配 ,使之不但满足于压缩机的运转要求 ,还符合环保要求     

高压光开关器件的设计

详细叙述了一种高压光电晶闸管的结构及参数设计 ,用最优化方法确定出长基区宽度 ,选取了最佳的工艺途径及材料参数。简单介绍了实验研究及结果 ,并进行了简要的讨论。     

具有调和曲率与有限$L^p$曲率的完备流形

Let(M~n, g)(n ≥ 3) be an n-dimensional complete Riemannian manifold with harmonic curvature and positive Yamabe constant. Denote by R and R?m the scalar curvature and the trace-free Riemannian curvature tensor of M, respectively. The main result of this paper states that R?m goes to zero uniformly at infinity if for p ≥ n, the L~p-norm of R?m is finite.As applications, we prove that(M~n, g) is compact if the L~p-norm of R?m is finite and R is positive, and(M~n, g) is scalar flat if(M~n, g) is a complete noncompact manifold with nonnegative scalar curvature and finite L~p-norm of R?m. We prove that(M~n, g) is isometric to a spherical space form if for p ≥n/2, the L~p-norm of R?m is sufficiently small and R is positive.In particular, we prove that(M~n, g) is isometric to a spherical space form if for p ≥ n, R is positive and the L~p-norm of R?m is pinched in [0, C), where C is an explicit positive constant depending only on n, p, R and the Yamabe constant.     

超高速和极高速光学成像技术研究进展（特邀）

高速成像技术在物理、化学、生物医学、材料科学及工业等众多领域扮演着十分重要的角色。受电荷存储和读取速度的限制,基于电子成像器件的数码相机成像速度难以进一步提高。近年来,随着成像新技术的发展,超高速和极高速光学成像的性能已得到显著提升,具备更高的时间分辨率、空间分辨率及更大的序列深度等。介绍高速成像技术的发展历程,根据成像方式,将近年来具有代表性的新型超高速和极高速光学成像技术分为直接成像和编码计算成像两个类别。分别介绍和讨论各种新型超高速和极高速光学成像技术的概念和原理,并比较各自的优缺点。最后,对这一领域的发展趋势和前景进行展望。本文旨在帮助研究者系统了解超高速和极高速光学成像技术的基本知识、最新研究发展趋势和潜在应用,为该领域科学研究提供参考。     

基于菌紫质F态的永久光存储研究

在线偏振飞秒激光激发下, 菌紫质通过双光子光化学反应可以生成具有永久光致各向异性的蓝移产物F₅₄₀态. 基于F₅₄₀态的永久光致各向异性, 通过调控飞秒激光空间光场分布, 可以在菌紫质薄膜中实现永久光信息存储. 本文使用纯相位型空间光调制器调制飞秒激光光场, 在物镜焦平面上生成光学点阵图案, 可以将信息快速记录在菌紫质薄膜中. 同时, 通过改变入射激光偏振方向, 可以实现偏振复用光存储, 这在高密度光存储和数据加密领域具有潜在应用.     

水溶性有机材料的合成与结构的研究

本文采用新的合成方法,合成了双链磺酸盐、多羟基化合物和杂环的磺酸化合物,鉴定其结构,研究了结构与结构与性能的关系,并作为光亮镍的添加剂,获得实际应用。     

电池300余年的发展史

从300多年前“伏打电堆”的诞生之日起,电池便成为人类社会不可或缺的重要部分,能源短缺以及环境问题使人们一直在不停地寻找新的电池,也更进一步加速了电池的发展。本文介绍了各种最新电池的发展历史及其原理和用途,并对电池的未来发展做出展望。