2019年光学热点回眸

 随着激光的诞生，光学已渗透到人类生活的方方面面。盘点了未来可能会对人类生存及生活方式产生巨大影响的微纳光学、超强激光、成像技术、量子通信、太赫兹技术、光学通信、生物光子学、人工智能用于光学检测8个光学技术研究领域，回顾了这些领域在2019年的重大进展。     

非致命武器其实很“致命”

<正>近日,美国可能向乌克兰提供致命武器的消息在国际社会引起一阵骚动。一些国家领导人和国际机构对此纷纷反对。德国总理默克尔强调,向乌克兰提供致命武器于事无补。去年9月美国宣布将向乌克兰提供非致命武器时,也曾明确拒绝了乌克兰提出的提供致命武器援助要求。其实自乌克兰危机爆发以来,西方内部、西方与乌克兰之间就向乌克兰提供何种类型武器一直争执不断。那么,何为非致     

激光旋切法加工高质量微小孔工艺与理论研究

针对激光微小孔加工中微小孔几何形貌和孔壁重铸层这2个影响微小孔加工质量的关键因素,利用大功率Nd:YAG毫秒脉冲激光器,分别在304不锈钢和DZ445定向结晶镍基合金上进行孔加工实验,主要研究了激光旋切法加工微小孔的工艺特点,对旋切法所涉及的3个关键参数(旋切路径、旋切速度、旋切圈数)对孔质量的影响规律进行了深入探讨。结果显示:边缘起点的旋切路径易导致孔缘出现缺口,而圆心起点的旋切路径可以避免这种现象;旋切速度和旋切圈数对孔壁重铸层厚度影响显著,重铸层厚度随着旋切速度的降低和旋切圈数的增加而减小,其机理在于,孔壁重铸层在旋切过程中会因激光的重复照射再次发生熔化,并在气化压力与辅助气压等驱动力的共同作用下克服黏滞力发生质量迁移,进而从孔出口排出,在其他工艺条件不变的情况下,重铸层的厚度与质量迁移的持续时间成反比。     

激光在雾中传输的散射衰减分析

激光在雾中传输会造成能量衰减,这是激光被雾滴粒子散射、吸收的结果;这样一来,激光探测系统工作在雾天气时,其准确性将受到影响。在Mie散射理论基础上,以gamma分布作为雾滴谱,建立532nm激光在雾中的传输衰减模型,理论推导计算不同能见度的雾条件下激光透过率随传输距离的变化。     

基于数字锁相的激光光谱早期火灾预警系统

为了实现火灾的快速准确早期预警,研制了一种基于分布式反馈激光器(DFB)的早期火灾预警系统.该系统采用片上系统(SoC)芯片STM32H743为主控制器,结合波长调制(WMS)和数字锁相放大技术(DLIA)实现了CO高灵敏探测.通过单片机内部集成的12位数模转换器和16位模数转换器实现光信号的调制和光电信号采集,并根据内部2倍参考信号进行数字相关运算、积分运算及一阶无限长冲击响应滤波算法实现DLIA算法,从而得到光谱信号的2次解调信号.采用静态配气法进行了系统的标定试验,其线性相关系数达到0.998 8.利用该系统进行榉木,PVC,棉布,聚氨酯泡沫及A4纸的阴燃实验结果表明,阴燃产生CO体积分数达到5×10~(-6)所需时间分别为340、250、250、150、110 s.结果表明此系统具有快速、准确的早期火灾预警功能.     

一种激光驾束制导武器半实物仿真系统构建及试验方法

激光驾束制导武器半实物仿真必须借助二维平动系统,但由于二维平动系统受限于技术指标不高,无法满足弹目相对运动模拟速度和加速度要求较高的武器系统开展仿真试验的弊端,提出一种新的激光驾束制导武器半实物仿真系统构建及试验方法。采用“二轴转台+负载支架”的仿真系统构建方式,利用二轴转台的转动角运动代替二维平动系统的线运动来实现导弹在激光信息场中弹目相对运动和位置变化的模拟,很好地解决了传统方法存在的种种弊端,试验结果进一步验证了该方法具有很好的仿真效果。     

超快激光制备超疏水超亲水表面及超疏水表面机械耐久性

近年来,受大自然的启发,具有特殊润湿性的仿生结构表面因其在日常生活和工业生产领域的广阔应用前景引起了研究者的广泛关注.同时,超快激光的快速发展为材料表面结构的加工提供了新的强大工具,在超疏水或超亲水表面结构的制备方面取得了一系列突出的成果.但迄今为止,已经商业化的超疏水表面仍然非常有限,其中关键的问题是超疏水表面的机械耐久性问题.本文基于超快激光加工方法,总结了仿生微纳结构制备和应用方面的最新研究进展,重点介绍了几种具有特殊润湿性的疏水和亲水表面结构,并对超疏水表面的机械耐久性问题及其测试方法进行了阐述和总结,最后讨论了该领域存在的一些问题及未来的发展方向.     

铜街子大坝廊道真空激光变形监测系统设施改造

本文分析了铜街子水电站廊道激光系统改造前状况及存在的主要问题,详细介绍了廊道激光系统改造内容、改造方法及改造后设施的运行情况和效果。     

激光治疗牙本质过敏症的Meta分析

评价激光治疗牙本质过敏症的疗效。计算机检索相关数据库,纳入激光治疗牙本质过敏症的随机对照研究。按Cochrane系统评价的方法进行质量学评价,提取有效数据后使用RevMan5.2软件对相关数据进行Meta分析,最终有14篇文献符合纳入标准。Meta分析结果显示:与安慰剂相比,Er,Cr:YSSG激光在一定程度上改善患者的疼痛状况,但差异无统计意义;而Er:YAG激光、Nd:YAG激光和GaAlAs激光改善了患者的疼痛状况,且差异有统计意义。与安慰剂相比,Er:YAG激光,Nd:YAG激光和GaAlAs激光治疗牙本质过敏症疗效较好,但鉴于纳入研究评价疼痛的评分存在异质性,上述结论还需开展更多大样本的、设计严谨的随机对照研究来进行验证。