飞秒激光制备亚波长周期光栅及其光学特性

使用中心波长800 nm、重复频率1 kHz的飞秒激光,在金属钨表面斜入射下制备了亚波长周期光栅结构,在入射角为0o~80o时,光栅结构的周期为349~620 nm. 利用表面等离子体激元的理论分析了在钨表面制备光栅结构的过程,实验结果与理论符合较好. 利用严格耦合波分析方法计算了实验中得到的光栅结构的反射光谱,其吸收增强波长大小与光栅结构周期相近. 研究结果表明:利用飞秒激光可以在金属表面直接诱导周期可控的光栅结构,此光栅结构具有一定的应用前景.     

CO2激光切割PCR生物芯片储液池参数的研究

针对生物芯片中广泛应用的高聚物材料,利用其对波长为10.6 μm的CO2激光具有良好的吸收性这一特点,对生物芯片储液池进行加工.根据理论分析,提出影响切割表面粗糙度的主要因素在于激光功率P、切割速度Ve和离焦量L,并结合实验数据通过函数拟合得出经验公式,采用CO2激光加工的PCR生物芯片储液池,其切割面粗糙度可达0.05 μm,加工速度可达1 m/min,使生物芯片的批量生产和广泛应用向前迈出一大步.     

腔场与双原子相互作用的压缩效应

本文应用迭加态方法研究了单、双模腔场与两个二能级原子的相互作用,利用相互作用表象中的薛定谔方程求解了相应的运动方程,并得出在两种情况下自发辐射的压缩的最佳值。     

混态J—C模型中原子能级布居数反转的演化

通常人们研究辐射场与一个二能级原子的相互作用时,一般都假定初始时原子处于基态或激发态。在存在热扰动的腔内原子系统,一般很难达到这种纯态模型。本文假定初始时原子处于一种统计混合态,在原子能级的初始统计混合布居几率中引入反映二能级系统态的特征量—赝自旋算符S,在原子处于各种统计混合初态下,借助于数值计算,研究了热腔原子系统能级布居数反转的时间演化规律。 这里仍假定初始激发场态为Glauber相干态,按照通常的方法可计算出在共振条件下任意时刻系统的态矢为:     

JCM竞争型三能级原子多光子过程的量子统计性质

本文从双模相干场与竞争型三能级原子相互作用出发,研究了多光子作用过程中场的量子统计性质。求出了光子数几率分布函数。通过数值分析还得到以下结果: (1)光子数几率分布函数随场模光子数n变化中,在t=0时分布为泊松型,这是显而易见的结     

超强激光驱动薄膜靶谐波辐射的模拟研究

为了研究超强激光与薄膜靶相互作用在入射光反射方向引起的高次谐波辐射,基于在入射激光的透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波的产生,采用粒子模拟方法研究了超强激光驱动固体密度薄膜靶（即高密度薄膜靶）高次谐波辐射在入射激光透射和反射方向的空间分布。结果表明,当靶厚小于激光趋肤深度、靶等离子体密度远大于临界密度（800N_c）时,在透射方向,相干同步辐射机制会导致高次谐波辐射,同时在反射方向,存在相对论镜面振荡机制驱动的谐波场辐射,证明了在超强激光-薄膜靶相互作用过程中两种谐波会产生共存机制;讨论了在两种产生机制下,靶厚度对谐波辐射阶次的影响,发现靶厚度超过200nm,透射方向谐波阶次达到65阶以上。该研究对深入理解超强激光-薄膜靶驱动高次谐波的产生及阿秒X射线光源的未来发展具有一定的理论意义。     

激光抛光技术的研究现状

现代制造业的发展,对表面精密加工提出了更高的要求,作为制造业的重要工艺手段——抛光工艺,不仅影响着产品的使用性能而且也影响着产品的档次。随着产品结构设计的复杂化和产品组合形式的多样化,抛光工艺的应用也越来越显著。微纳科技和精密制造的发展,尤其是非硅微机械加工,也离不开对抛光工艺的研究。而在宏观领域适用的传统抛光手段（主要是机械抛光）,由于实现方式的单一化,很难扩展到微观领域。激光抛光,作为一种非接触性抛光技术,具有其他抛光工艺所不具有的特点,拥有广阔的发展前景。本文论述了激光抛光技术的特点和应用价值,综述了各国激光抛光技术的研究现状。     

Nd:YAG激光辐照碳纤维复合材料的质量烧蚀

通过实验研究了连续Nd:YAG激光辐照下碳纤维环氧树脂复合材料的质量烧蚀规律.结果表明:当激光功率密度大于10 kW/cm2时,材料烧蚀质量与激光辐照能量成正比关系;在同样激光辐照能量下,半径为0.65 mm的激光辐照引起的复合材料的质量烧蚀率比半径为5.5 mm的激光辐照的结果大一倍;激光功率在燃烧阈值附近时,燃烧现象引起质量烧蚀率的波动.     

PMMA基PCR生物芯片及其准分子激光制备技术的几个关键问题

分析了微流控聚合梅链式反应(PCR)芯片循环的几何结构，对常规非闭环的穿透形式，确定了可行的温区排列结构;对于闭环式的空间分布形式，分析了几种结构的热效率。研究了准分子激光对聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)基片的刻蚀机制，获得了刻蚀曲线。对于PCR 芯片微流通道的加工，着重考虑了通道成形和表面粗糙度问题。其中，采用掩模形状控制法解决通道形状问题;采用激光抛光、近阈值能量、去应力退火等技术提高刻蚀通道的表面质量。在对PMMA基PCR芯片的键合问题研究中，采用了胶粘键合和热压键合两种方案，优选出热压键合的方案，制作了热压键合装置，获得了最佳键合参数，满足键合强度和通道成形要求。针对微流体连续流动的控制问题，研制了一台基于精密气泵结合气动控制的注射进样系统。利用制作的PCR 芯片和进样系统，成功地对170bp的DNA模板进行了扩增。     

利用光波导进行准分子激光打孔的加工系统研究

分析了现有准分子激光打孔系统的优缺点，研究了对经过光波导的光束进行掩模打孔的一套加工系统。对光波导的制作进行了分析，并进行了一系列实验，文中给出了试验结果和分析。