用激光引发热反射栅方法测量固体热扩散率

阐述了用脉冲激光引发瞬态热反射栅的方法来测量固体材料热扩散率的理论、实验装置和实验技术．给出用该实验方法测得的纯硅和纯铜的热扩散率，并与文献数据进行了比较，结果表明该方法是一种适用于不透明固体材料热扩散率测量的无损、快速和准确的方法．     

红外热波成像法测量固体材料热扩散率

本文通过采用连续激光调制对试样周期加热产生稳定的温度波动和红外扫描动态测温的红外热波成像法获得温度波动的相位和幅值分布，测量固体材料热扩散率。介绍了红外热波成像法的测量原理和实验系统，推导了热扩散率测量的相位法、幅值法和相位－幅值复合法。对不锈钢和纯镍试样的热扩散率进行了测试。测量结果表明，该方法具有较高的精度。     

光声技术在固体材料热扩散率测量中的应用

光声（光热）效应是由于物质吸收一强度随时间变化的光束而被时变加热时所引起的一系列热效应和声效应,研究了这些热效应和声效应,可以获得物质的热学和学学性质,光声技术正是探测由于吸收光辐射后样品的微小温度变化所引起的周围气体压力变化,具有灵敏度高、操作方便、应用广泛等独特的优点,已成为研究物质光谱特性、热学性质等的独特有力手段,文章主要介绍了光声技术在固体热扩散率测量中的原理及常规应用方法。     

各向异性材料的热扩散率的分析

在理论上分析了各向异性材料的热扩散率，给出了沿表面任意方向的热扩散率与主热扩散率的关系，从而为实验确定材料中任意方向的热扩散率提供了理论依据。     

采用激光光热透射技术测量材料的热扩散率

介绍利用激光光热透射技术测量材料热扩散率的方法，用该方法测量黄铜，纯铁、铝、纯铜及锗的热扩散率，其结果与能常采用的检测手段一致。     

关于利用激光光束偏转法测量热扩散率的研究

本文介绍了激光光束偏转法测量材料热扩散率的原理,从理论上分析了光的粒子性和光的衍射限制了该方法对热扩散率的测量精度,指出了提高测量精度的关键在于提高信号对光束偏转的灵敏度为此给出了一种带有Ronchi光栅的迈克耳孙干涉仪的探测装置,从而使灵敏度提高了约5.3倍.     

固体激光器热透镜效应的调控

利用工作腔的热透镜模型, 分析了有激光发射下固体激光器的谐振腔配置对热透镜效应和稳定区的影响, 论述了通过改变谐振腔配置调控热效应的可行性.实验上, 使用一台Nd: YAG激光器对理论作了验证, 实现了对热透镜光焦度及稳定区分布的调控.     

聚焦误差热透镜技术单透镜测量构型理论分析

构型优化条件要求柱面聚焦透镜与待测样品位置重合,造成实验实现的困难,因此通过数值计算分析了柱面聚焦透镜位置对其余构型参数优化值、聚焦误差信号幅值及其非线性误差的影响。提出了聚焦误差热透镜技术的单柱面聚焦透镜测量构型,并建立了基于热透镜光学相移理论的热透镜聚焦误差信号理论模型,获得了构型优化条件。计算结果表明：当柱面聚焦透镜与待测样品间距小于0.7倍的柱面聚焦透镜焦距时,探测和激励光斑半径优化值与理论优化值基本一致,探测器与聚焦透镜间距略有增大,聚焦误差信号大于0.85倍的理论极值,探测光最大光学相移小于0.2 rad时非线性误差小于1%。证明了聚焦误差热透镜技术的单柱面聚焦透镜测量构型的可行性。     

纵向泵浦固体激光介质热透镜效应的理论研究

 在分析了纵向泵浦、周边致冷固体激光棒内加热及冷却机理的基础上,将热传导方程合理简化为一维形式,求解出以级数方式表达的棒内温度分布。并根据热弹性力学原理,获得了激光棒中热致应力场和应变场。在考虑了与热透镜效应有关的三个因素：即热色散、热致应力双折射和端面变形后,推导出了纵向泵浦固体激光棒有效热焦距的解析表达式。将所获结果运用于常用的激光晶体Nd:YAG,发现当使用10W半导体激光器泵浦时,所产生的有效热焦距在毫米量级。     

纵向泵浦固体激光介质热透镜效应的理论研究

在分析了纵向泵浦、周边致冷固体激光棒内加热及冷却机理的基础上,将热传导方程合理简化为一维形式,求解出以级数方式表达的棒内温度分布。并根据热弹性力学原理,获得了激光棒中热致应力场和应变场。在考虑了与热透镜效应有关的三个因素：即热色散、热致应力双折射和端面变形后,推导出了纵向泵浦固体激光棒有效热焦距的解析表达式。将所获结果运用于常用的激光晶体Nd:YAG,发现当使用10W半导体激光器泵浦时,所产生的有效热焦距在毫米量级。     

热透镜效应下的克尔透镜锁模

讨论了在增益介质与克尔介质分离情况下热透镜效应对克尔透镜锁模的影响，计算了克尔透镜锁模在热不敏感腔中需满足的条件，结果表明，通过适当地调整激光腔参数，有可能实现热不敏感的克尔透镜锁模。最后通过计算机数值模拟获得了对典型振荡腔设计参量的修正。     

Pulsed-laser Pumped Photothermal Deflection Spectroscopy for Liquid Thermal Diffusivity Measurement

The pulsed-laser pumped photothermal deflection spectroscopy (PPDS) is applied to measure liquid thermal diffusivity in a modified collinear configuration. Here the pulsed beam is regarded as in the form of a Dirac delta function. The experiment setup used is described. Measurement result for the thermal diffusivity of a liquid sample(magnta/ethanol saturated solution) is reported. The measurement error is less than 3%.     

Pulsed-laser Pumped Photothermal Deflection Spectroscopy for Liquid Thermal Diffusivity Measurement

1　Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ　　Ｔｈｅｒｍａｌｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｓｐａｒｔｉｃｕｌａｒｌｙｉｍｐｏｒｔａｎｔｆｏｒｍａｔｅｒｉａｌｓｏｆｎｅｗｃｏｎｃｅｐｔｉｏｎｉｎｏｒｄｅｒｔｏｃｏｎｔｒｏｌｔｈｅｉｒｍａｎｕｆａｃｔｕｒｉｎｇｐｒｏｃｅｓｓ .Ａｔｔｈｅｓａｍｅｔｉｍｅ ,ｔｈｅｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎｏｆｌｉｑｕｉｄｔｈｅｒｍａｌｄｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙｉｓａｌｓｏｉｍｐｏｒｔａｎｔｗｈｅｎｔｈｅｌｉｑｕｉｄｉｓｕｓｅｄａｓａｃｏｏｌａｎｔｆｏｒｈｉｇｈ ｐｏｗｅｒａ…     

Study of the Thermal Diffusivity of Optical Coating by Photo－thermal Deformation Technique

ＳｔｕｄｙｏｆｔｈｅＴｈｅｒｍａｌＤｉｆｆｕｓｉｖｉｔｙｏｆＯｐｔｉｃａｌＣｏａｔｉｎｇｂｙＰｈｏｔｏ－ｔｈｅｒｍａｌＤｅｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｉｑｕｅ￥ＺＨＯＵＤｏｎｇｐｉｎｇ；ＦＡＮＺｈｅｎｇｘｉｕ（ＳｈａｎｇｈａｉＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＯ...     

Photopyroelectric (PPE) Phase Spectroscopy for Sensitive Optical Absorption Coefficient and Thermal Diffusivity Measurement

A novel spectroscopic method for the measurement of small relative changes of the optical absorption coefficient or thermal diffusivity is demonstrated, based on a sharp signal phase variation in PPE experiments, under well defined circumstances.     

热透镜技术中反射和透射两种探测方式的比较分析

热透镜技术按照测量方式的不同可以分为反射式和透射式两种。这两种方式的灵敏度强烈地依赖于样品的热物理性质,对于不同的样品,选择合适的测量构型尤为重要。采用高斯激光束作为加热光源,分别从理论和实验上比较分析了模式不匹配的反射式和透射式两种热透镜探测构型在测量以BK7玻璃和石英为基底的高反射光学薄膜弱吸收中的应用,结果表明,对以BK7玻璃为基底的样品,采用反射式探测构型具有较高的灵敏度,而对以石英为基底的样品而言,采用透射式探测构型则具有更高的灵敏度,为实际光学薄膜吸收损耗测试灵敏度的提高提供了理论和实验依据。     

飞行光学导光系统中的空气热透镜效应

研究了激光加工用大功率ＣＯ２激光束在飞行光学导光系统中传输所产生的空气热透镜效应。实验发现当飞行光学导光系统中的空气静止时将产生空气热透镜效应,而充以一定压力的压缩空气却可以消除空气热透镜效应,实验表明无热透镜效应时,光束遵循高斯光束传输规律,而秀热透镜效应时,光束偏离高斯光束的传输规律,并影响到激光束聚焦焦点的大小和位置。另外通过激光空气热透镜效应的非线性模型计算了热透镜效应所引起的光束传输相对     

反射型扩束式场镜的设计

本文介绍一种新型的反射式场镜的设计，该场镜除了具有透射式场镜的作用外，同时还起扩束作用。     

Real-Time Thermal Schwinger-Dyson Equation for Quark Self-energy in Landau Gauge

By means of a formal expression of Cornwall-Jackiw-Tomboulis effective potential for quark propagator at finite temperatures and finite quark chemical potentials, we derive the real-time thermal Schwinger-Dyson equation for quark propagator in Landau gauge. Denote the inverse quark propagator by A（p^2）ψ - B（p^2）, we argue that, when temperature T is lower than the given infrared momentum cutoff pc, A（p^2） = 1 is a feasible approximation and can be assumed in discussions of chiral symmetry phase transition problem in QCD.     

Real-Time Thermal Schwinger-Dyson Equation for Quark Self-energy in Landau Gauge

By means of a formal expression of Cornwall-Jackiw-Tomboulis effective potential for quark propagator at finite temperatures and finite quark chemical potentials, we derive the real-time thermal Schwinger-Dyson equation for quark propagator in Landau gauge. Denote the inverse quark propagator by A(p2)p - B(p2), we argue that, when temperature T is lower than the given infrared momentum cutoff pc, A(p2) = 1 is a feasible approximation and can be assumed in discussions of chiral symmetry phase transition problem in QCD.