用大芯径石英玻璃光纤传输兆瓦级高能激光脉冲及其在双波长LA-LIBS技术中的应用

为了解决单脉冲激光诱导击穿光谱(LIBS)技术在元素分析时空间分辨本领与分析灵敏度之间的矛盾,本文利用一台双波长输出的Nd∶YAG激光器开展了双波长激光剥离-激光诱导击穿光谱(LA-LIBS)技术的研究。其中532 nm的二倍频激光用于剥离样品;1 064 nm的基频激光通过大芯径石英玻璃光纤传输并实现一定的延时后用于击穿被剥离的样品。两束激光采用正交几何配置以实现高空间分辨高灵敏的元素分析。实验研究了1 064 nm激光到光纤的耦合、光纤输出后的准直以及再聚焦时的一些关键技术问题。研究并得出了四种不同光纤对激光能量的传输能力。选择利用芯径为800 μm,数值孔径为0.39、长50 m的石英玻璃光纤成功传输了15 mJ的调Q激光脉冲并实现了250 ns的延时。并在此基础上开展了铜合金样品的双波长LA-LIBS分析,实验验证了基于一台Nd∶YAG激光器开展双波长LA-LIBS研究的可行性。该技术只需要一台激光器就可以完成相应的光谱分析,具有系统结构简单,便于小型化等优点,适合对不同样品开展原位的高空间分辨高灵敏的元素显微分析。     

天河超算系统并行算法库

国防科技大学研制的天河超算系统7次荣登世界超算TOP500排行榜第一名。面对高效能发挥超算系统性能的实际需求,天河团队抽取大型科学与工程计算中的共性核心计算方法,根据天河超算系统的特点设计与实现了可扩展并行算法,研制了天河超算系统并行算法库,是天河超算系统应用支撑环境的重要组成部分。本文首先对天河超算系统的发展历程和系统结构等内容进行回顾;随后,对网格处理算法库、偏微分方程离散求解算法库、矩阵计算算法库、粒子输运计算库、聚合通信算法库以及深度学习算法库等并行算法库的架构、功能以及性能进行重点介绍;最后,对天河超算系统上典型应用软件的简要总结显示：并行算法库可有效支撑典型应用软件的快速开发与性能优化。     

天然玉石的再加热正交双脉冲激光诱导击穿光谱二维元素成像分析

为了分析和检测天然玉石表面元素分布情况,采用再加热正交双脉冲激光诱导击穿光谱技术对天然玉石表面进行二维元素成像分析.实验研究了正交双脉冲激光诱导击穿光谱条件下脉冲间隔和激光能量对原子辐射强度和信背比的影响.在优化的实验条件下,对天然玉石样品表面36mm×10mm范围内进行了二维扫描分析,获得了烧蚀坑洞直径约为30μm的玉石样品表面微量元素Fe的二维分布图.结果表明:再加热正交双脉冲技术能有效地检测天然玉石样品中的微量元素,并在相同的样品损伤条件下提高了检测灵敏度.该技术不仅可以实现玉石样品的表面元素分布分析,为玉石鉴定提供参考,还可以应用于其他固体样品二维元素分布扫描成像分析,具有较好的应用价值.     

皮秒双脉冲LA-LIBS对合金样品的微损元素分析

研究了基于一台皮秒Nd∶YAG激光器实现合金样品的双脉冲激光剥离-激光诱导击穿光谱(LA-LIBS)微损元素分析。实验采用低能量的532 nm二倍频激光烧蚀并剥离出微量样品,然后采用较高能量的延时1064 nm激光对剥离出的样品进行二次激发,以增强等离子体中的原子辐射强度和提高光谱检测灵敏度。实验分别研究了烧蚀激光脉冲和二次激发光脉冲的能量对信号强度的影响。在烧蚀激光脉冲能量为10 μJ,二次激发光脉冲能量为2.5 mJ的条件下,LA-LIBS中Cu Ⅰ 324.75 nm原子谱线的强度与单脉冲LIBS相比改善了86倍,激光烧蚀坑洞的直径小于10 μm。研究表明：基于一台皮秒Nd∶YAG激光器,采用双脉冲LA-LIBS技术可以较好地实现对固体样品的微损元素分析。该技术在贵重样品分析和高空间分辨的二维元素显微分析中具有一定的应用价值。     

以激光散射立体角分布测量表面横向形貌参数

为了利用光学非接触方法测量表面横向形貌参数,从Beckmann-Kirchhoff标量散射理论出发,分析并得到了高斯粗糙表面激光散射能量的立体角分布特征与轮廓均方根斜率之间的关系.提出了散射光的两个特征值:经度及纬度辐射立体角密度矩,用以提取散射光能量立体角分布情况,并给出了利用数字图像信号在非傍轴远场条件下测量和计算特征值的方法.实验证明:给出的特征参数和测量方法能够得到激光散射立体角分布特征并可用于测量粗糙表面轮廓均方根斜率.     

周期多层量子阱结构的光吸收特性与电场分布

研究周期多层量子阱(MQW)结构的线性光学吸收特性与共振入射脉冲能量宽度、结构层数以 及周期的关系.结果表明:窄共振脉冲激发下的Bragg结构在层数达到某一值后,总吸收由随层 数单调增加变为单调减少;在非Bragg排列条件下则一直单调增加.通过对结构内电磁场强度 分布情况的分析解释了以上结果的来源,并指出吸收的Bragg压缩效应的实验条件. 关键词： 多量子阱 周期结构 吸收特性     

高重复频率脉冲激光谱线宽度的测量方法

本文介绍了一种用扫描标准具配合检测系统测量重复频率脉冲激光线宽的方法,分析了造成测量误差的几种相关因素,并指出了测量中应该注意的几个问题,实验测定了几种不同染料激光器输出激光的线宽.     

Bis(4,4′-dimethyl-2,2′-bipyridine)ruthenium(II) Complexes Containing 2-Arylimidazo-phenanthroline: Syntheses, Characterization and Third-order Nonlinear Optical Properties

ＩｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎＯｒｇａｎｏｍｅｔａｌｌｉｃａｎｄｃｏｏｒｄｉｎａｔｉｏｎｃｏｍｐｌｅｘｅｓｈａｖｅｒｅ ｃｅｎｔｌｙｅｍｅｒｇｅｄａｓｐｏｔｅｎｔｉａｌｂｕｉｌｄｉｎｇｂｌｏｃｋｓｆｏｒｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃａｌ (ＮＬＯ )ｍａｔｅｒｉａｌｓ .1 6Ｃｏｍｐａｒｅｄｗｉｔｈｏｒｇａｎｉｃｍｏｌｅｃｕｌｅｓ ,ｍｅｔａｌｃｏｍｐｌｅｘｅｓｃａｎｈａｖｅａｌａｒｇｅｒｖａｒｉｅｔｙｏｆｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓａｎｄａｍｕｃｈｇｒｅａｔｅｒｄｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆｔｕｎａｂｌｅｅｌｅｃ ｔｒｏｎｉｃ…     

用纳秒非相干光测量物质的超快弛豫时间

用纳秒非相干光测量物质的超快弛豫时间李润华，周达君，郑玉洲，李庆行（中山大学激光与光谱学研究所超快速激光光谱学重点实验室，广州５１０２７５）测量物质的纵向弛豫（集居数弛豫）时间Ｔ１和横向弛豫（位相弛豫）时间Ｔ２，对于研究物质的动力学过程是非常重要的。...     

稀土离子作为物质结构与动力学过程探针的激光光谱研究

稀土离子作为物质结构与动力学过程探针的激光光谱研究李润华，孟建新，罗琦，周建英（中山大学超快速激光光谱学国家重点实验室广州５１０２７５）稀土离子作为复杂分子体系的结构与动力学过程探针的激光光谱研究在生命、生态以及环境科学中有着重要的理论与实际应用价值...