飞秒激光作用下透明介质材料的反射率演化

利用800 nm抽运和400 nm探针技术,测量了CaF2和MgO的时间分辨反射率,研究了材料的电子激发和弛豫超快动力学过程。采用耦合动力学模型,探讨了飞秒激光对透明介质材料的激发,以及材料的激发对抽运激光在材料中的传输、分布和反射特性的影响。根据这个理论模型计算了时间分辨反射率的演化,计算结果和实验结果相吻合。研究表明,多光子电离(MPI)和碰撞电离(II)在介质材料的导带电子激发中起着重要的作用。     

激光辐照下铝膜反射镜温升和热应力的计算

分析了激光对以K9玻璃为基体的铝膜反射镜的加热问题,将铝膜作为平面热传导,K9玻璃基体作为三维热传导,用有限元法计算了温度分布和K9玻璃基体的热应力分布,讨论了反射率和激光传输距离对温升和热应力的影响。结果表明,二者对温升和应力的影响很大,铝膜反射率增大,温升和应力变低,激光传输距离增加,温升和应力也变低。铝膜的破坏阈值大于K9玻璃的破坏阈值,在确保铝膜反射率的同时,根据K9玻璃基体应力小于其抗拉强度来选择合适的传输距离,可避免反射镜破损。     

用VO2反射镜对激光振荡脉冲前沿整形

１　引言　　以二氧化钒（ＶＯ２）为基础的可变反射率反射镜对中红外区（λ＝３～１１μｍ）激光振荡的控制是有前途的。ＶＯ２反射镜反射率的变化是在温度变化时依靠ＶＯ２薄膜中的可逆半导体－金属相变产生的［１］。ＶＯ２化学计量薄膜的反射率在它的温度由５５°Ｃ变化到７０°Ｃ时由Ｒｍｉｎ≈１８增加到Ｒｍａｘ≈８０（λ＝１０．６μｍ）。通常为了有效地控制激光振荡要求反射率变化范围大,因此ＶＯ２反射镜和空间调制器制成多层干涉薄膜形式,其中ＶＯ２膜是控制元件［２］。多层ＶＯ２反射镜在３～１１μｍ光谱区的反射率可…     

激光温度计

Pyrometer Instrument Company研制的测量反射率的激光温度计,可用来量测小到1毫米的物体温度;以及在2～10米远处测量1～5厘米的靶温。该仪器包括外加透镜和软件,适用于下列靶尺寸和相应的焦距:1毫米(靶)-20厘米(焦距);4毫米-40厘米;5毫米-100厘米,透镜可以互换。主要技术指标为:温度范围600～1500℃;     

1.06 μm 连续激光辐照过程中45 号钢反射率变化机理

为研究合金在连续激光辐照过程中反射率变化机理,建立了积分球反射率测量装置,测量了1.06 m 连续激光辐照过程中45 号钢反射率变化。实验结果表明,激光辐照过程中反射率先快速下降,然后产生周期波动。随着激光功率增大,反射率开始下降点和最小值点对应温度逐渐升高,极大值个数增多。建立了多层氧化膜影响模型,结合氧化膜生长规律,分析了不同结构、不同厚度变化规律氧化膜层的反射率特征,实验结果验证了理论模型的合理性。结果表明,反射率变化主要原因是氧化膜生长引起的多光束干涉与吸收效应。由FeO-Fe3O4-Fe2O3 组成的三层氧化膜中,中间吸收型Fe3O4膜是反射率变化的主要影响因素,最外层Fe2O3 膜引起的干涉效应影响反射率的稳定值,最内层FeO膜的贡献可以忽略。     

热传导在激光再结晶中的作用

本文借助于计算机模拟，定性分析了热传导对于形成反射条结构激光再结晶过程中温度双峰分布的重要作用。结果表明，影响再结晶质量的激光功率、高反区条宽以及反射率差等因素是通过热传导过程相互制约的。     

大鼠烫伤愈合过程中对He－Ne激光反射规律的实验研究

本实验用Ｈｅ－Ｎｅ激光照射大鼠烫伤创面促进其愈合，同时测定了愈合过程中创面对Ｈｅ－Ｎｅ激光的反射率。结果表明：在整个愈合过程中其反射率呈现先迅速下降，而后缓慢上升的变化趋势。反射率变化的幅度与剂量无关而变化的平均速率与剂量有关。     

大鼠烫伤愈合过程中对He—Ne激光反射规律的实验研究

本实验用Ｈｅ－Ｎｅ激光照射大鼠烫伤创面促进其愈合，同时测定了愈合过程中创面对Ｈｅ－Ｎｅ激光的反射率。结果表明：在整个愈合过程中其反射率呈现先迅速下降，而后缓缓上升的变化趋势。反射率变化的幅度与剂量无关而变化的平均速率与剂量有关。     

用激光探测谷物的疵伤

伊里诺斯大学正用激光束检测去壳和晒干过程中谷物的疵伤。他们用一台低功率He-Ne激光器测量有疵伤和无疵伤谷物表面反射光的差异。通常情况下，估计生物材料质量的设备一般都是测量表面和细胞色素反射的总反射率，但测量谷物疵伤的关键是检测内部反射率而不是表面反射率。     

高亮度LED中ODR反光镜反射率温度特性研究

对Al/SiO2、Al/ITO、Au/SiO2、Au/ITO构成的ODR(Omni-directional reflector)结构,对应400～800 nm的不同波长,在不同温度下,对于反光镜的反射率的影响,进行了研究。提出了在460 nm的蓝光波段,Al/SiO2合金温度在500～700 K时,反射率会达到最小值,温度在700 K以上时,又到常温值,且略微增加;Al/ITO反射率是随着温度变化单调下降的,因此要在Al反光镜的表面采用Ti/Al/Ti/Au的结构,改善反光镜的特性;620 nm的红光波段,Au/SiO2和Au/ITO的合金温度在700 K时,具有最理想的反射率,且Au/SiO2结构的反射效果要优于Au/ITO结构。用实验的方式进行了验证,分析了可能造成反射率变化的原因。     

用于激光标准具中的宽带膜

用λ/4膜系设计了激光标准具中的宽带膜,在波长410～710nm范围内膜系的反射率为95±3％。     

整形激光脉冲与激光探针同步技术

实现了应用于神光Ⅱ装置中的高精度整形激光脉冲与激光探针同步方案。在该方案中,激光探针经硅光导开关进行光电转换之后作为激光脉冲整形单元的触发信号,使激光脉冲整形单元,输出与激光探针同步的整形激光脉冲。为了降低由于触发信号不稳定引起的时间晃动,在光电转换之前放大激光探针,以调整激光脉冲整形单元触发信号的幅度。在神光Ⅱ装置中实现了整形激光脉冲与激光探针小于4.5 ps(均方根)的时间同步精度。     

CO2激光诱导生物组织光热效应的实验与理论研究

结合温度实验和理论计算,进行了C02激光与3种离体猪肉组织光热效应的比较研究。采用微型热电偶探针测量不同激光功率照射下组织的内部温度,采用二维有限元法（FEM）求解生物热传输方程,理论计算与实验条件相同。组织温度与激光照射时间和探针位置密切相关,根据所测温度曲线上升时间精确确定激光照射时间,根据实验和计算曲线的相似性确...     

激光标准漫反射板在烟幕对激光后向反射率测量中的应用

本文简要论述了激光标准漫反射板在测量烟幕后向反射率中的作用及后向反射率的理论计算数学模型 ,提出了使用激光标准漫反射板的必要条件和注意事项。     

飞秒激光制备的高灵敏度气压探针传感器

提出并实验验证了一款基于法布里—珀罗干涉仪(FPI)的气压探针传感器。首先将毛细石英管与单模光纤拼接,然后利用飞秒激光将毛细石英管精确切割到极短长度,最后在毛细石英管的端面涂覆聚乙烯醇(PVA)薄膜构成气压传感探针。传感头总长度仅为50μm,可以在有限的空间和恶劣的环境中灵活使用。实验结果表明解调传感器反射谱波长漂移量实现了环境气压测量,气压灵敏度达到-4457nm/MPa,线性度为9952,气压测量范围0～05 MPa。在低温时传感器对温度有一定的依赖性;在高温时传感器对温度不敏感,可以忽略温度对气压测量的串扰。该传感器结构紧凑、灵敏度高、结构重复性好、温度串扰小,在工程实际中具有一定的应用前景。     

用激光探针探测声表面波器件

本文介绍了一种简单的激光探针的原理,用这种激光探针测试了Y旋127.86°切-X传LiNbO_3晶片的声表面波速度,示出了测得的几种声表面波器件的声场分布。     

大气和真空环境下连续激光对金属材料加热效率的对比分析

以积分球反射率测量装置平台为基础,开展了大气和真空环境下,连续激光辐照30CrMnSiA碳钢材料加热效率实验研究,得到在大气常压、20Pa和0.4Pa真空环境下,30CrMnSiA碳钢材料的温度历史曲线,以及辐照过程中材料表面反射率变化曲线.在大气环境下,激光加热诱导30CrMnSiA碳钢发生剧烈的氧化放热反应,材料的反射率大幅下降,导致材料温升迅速,最后熔穿;而在真空环境下,材料氧化反应缓慢,反射率变化较小,致使材料温升缓慢.结果表明:大气和真空环境下,连续激光对30CrMnSiA碳钢金属材料的加热效率差异明显,大气环境高于真空环境.     

用SPDT法制造大功率CO_2激光反射镜

介绍了用ＳＰＤＴ法制造的反射镜的精度、反射率和抗激光性能。讨论了有关反射镜的使用寿命问题。     

气流环境下激光辐照金属能量耦合特性

在马赫数为0.5气流条件下,进行了激光辐照30CrMnSiA钢材料的温度测量实验。实验结果显示,材料的温升速率和上升最高温度在有气流环境下比无气流环境下明显下降。利用数值反演方法获得了气流条件下激光加载面样品材料实际吸收热流密度变化以及温度变化。与无气流条件下的数据对比可发现,相同温度对应的实际吸收热流密度在气流环境下大于无气流环境,该结果是由气流条件加速样品材料的氧化影响激光金属反射率所致。     

非垂直入射激光反射镜的性质

介绍用不同折射率和相同有效光学厚度的两层交替膜(ZnS和MgF_2)作基本材料制成的无损失交替介质多层激光反射镜。当偏振光垂直或平行于入射面时,计算了这种反射镜抑止带中心的反射率和抑止带宽度随入射角的变化。文中附图详细讨论了用计算机计算的反射镜(膜层数达20层)的结果。这些曲线图可根据预定的技术要求简化激光反射镜的设计,并可用来区别抑止带中心的最大或最小光谱反射率。