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基于电弧等离子体的光纤光栅快速退火的研究

《激光技术》 - 2017 年 5 期

作者：李凯辛璟焘夏嘉斌祝连庆

基金：国家八六三高技术研究发展计划资助项目国家自然科学基金面上资助项目教育部"长江学者和创新团队"发展计划资助项目

关键词：光栅退火电弧等离子体光谱特性

摘要：为了实现光纤布喇格光栅的快速退火,采用高温电弧等离子体热处理光纤光栅的方法,设计了相关实验进行验证.由实验可知,透射谱深度23dB、中心波长1552.09nm、3dB带宽0.2784nm的光纤光栅,经电弧等离子体放电扫描后,光纤光栅的透射谱深度减小,3dB带宽变窄,中心波长蓝移;随着重复扫描次数的增加,各参量变化趋势减缓,最终透射谱深度减小13dB、中心波长蓝移0.84nm、3dB带宽变窄0.1013nm;将电弧等离子体处理后的光纤光栅放入高温炉24h退火后,透射谱深度、中心波长、3dB带宽均不再发生变化.结果表明,将电弧等离子体用于光纤布喇格光栅的退火处理是可行的,并且具有周期短、涂覆层无损伤的优点.

电激励准分子激光系统的电磁辐射和抑制

《激光技术》 - 2017 年 4 期

作者：赵读亮梁勖方晓东

关键词：激光器电磁辐射屏蔽技术近场探头准分子激光

摘要：为了抑制电激励准分子激光系统产生的强电磁干扰,采用电磁辐射理论分析了准分子激光器电磁辐射机理,确定了激光器辐射干扰源主要来源于激光器的主放电回路、出光口和氢闸流管;采用近场探头分别对各关键部位不同距离电磁辐射进行了测试;结合测试结果与电磁屏蔽原理对激光器电磁辐射进行了屏蔽设计和屏蔽效能测试,针对准分子激光系统,提出了抑制电磁干扰的几种措施.结果表明,设计的屏蔽盒的屏蔽效能达到40dB;引入电磁干扰抑制措施后,准分子激光系统能稳定可靠工作.该研究满足了工程实际要求.

改善光学扫描全息聚焦层图像效果的实验研究

《激光技术》 - 2017 年 3 期

作者：乐建明周昕孙阿茜张鹏

基金：国家自然科学基金资助项目

关键词：全息光学扫描随机相位编码光瞳函数信噪比频谱分布

摘要：为了改善光学扫描全息系统聚焦层重建图像的效果,采用随机相位光瞳替代传统针孔光瞳的方法,进行了理论的分析和实验验证,分别得到了传统光学扫描全息和基于随机相位编码的光学扫描全息系统下重建图像和原图像之间的信噪比、相关系数以及频谱分布比较结果.结果表明,在实验条件相同的情况下,基于随机相位编码的光学扫描全息系统重建的图像具有更高的信噪比和相关系数,且其图像频谱和原图像频谱曲线的变化趋势更相似,因而更接近于原图像.

飞秒激光背部湿刻石英玻璃微通道的研究

《激光技术》 - 2017 年 2 期

作者：梁德志王敏杜晨林伍晓宇

基金：深圳市科技计划基础研究资助项目

关键词：超快光学微通道激光诱导背部湿刻石英玻璃

摘要：为了获得飞秒激光背部湿刻石英玻璃微通道的最佳参量,通过分别改变飞秒激光的功率、刻蚀速率和显微物镜的放大倍数进行了实验.采用超景深显微镜对加工样品进行观察和测量,并分析了微通道的形貌.结果表明,在飞秒激光功率为50mW、刻蚀速率为0.010mm/s、20×显微物镜聚焦的实验条件下,可以制备出深度为1466μm、深宽比为32的石英玻璃微通道.此研究对3维结构维纳制造技术有一定的应用价值.

激光冲击强化残余应力的数值模拟研究

《激光技术》 - 2017 年 1 期

作者：刘子昂石伟汪诚

关键词：激光技术激光冲击强化数值模拟残余应力

摘要：为了获得激光冲击强化诱导的残余应力场,采用数值模拟的方法,建立了单次激光冲击强化35CD4合金钢厚板2维轴对称有限元模型,对激光冲击过程中材料内部的能量变化、表面动态应力进行了分析,验证了显式动态求解时间选取的合理性,并讨论了模型网格单元尺寸、冲击压力空间分布模型选取对残余应力模拟结果的影响.结果表明,为了得到收敛的模拟结果,选用的网格单元尺寸应为0.03mm左右.单次圆斑激光冲击的残余应力计算结果与已知的实验测量结果吻合得较好.

图像处理技术在激光熔池温度检测的应用

《激光技术》 - 2018 年 5 期

作者：李文龙戈海龙任远成巍

基金：山东省重点研发计划(重大关键技术)资助项目(2016ZDJS02A09)

关键词：图像处理激光熔池伪彩色图像温度检测

摘要：为了提高材料的熔覆层性能,采用图像处理技术对激光熔池温度场进行了检测.利用彩色CCD工业相机采集图像数据,运用中值滤波方法去除图像噪声;处理后的图像数据经过高精度HG-2标准高温黑体炉标定后得到温度拟合公式.通过图像处理将原始图像转化为伪彩色图像,能够较好地反映熔池各个区域的温度分布及变化规律.结果表明,通过拟合公式计算得到的温度与实际温度最大误差为1.23％.检测精度满足现场需求,实现了对熔池的温度检测.

机载激光测深技术的研究进展

《激光技术》 - 2018 年 5 期

作者：张熠星尚建华贺岩

基金：国家自然科学基金资助项目(51403034)

关键词：激光技术机载激光测深数据处理数学近似法反卷积法

摘要：机载激光测深技术因其灵活性好、速度快和测量精度高的特点,逐渐取代了传统测量水深的方法,并且在河道、近海海域的水深测量以及水下地形地貌的测绘等方面发挥着重要的作用.对机载激光测深技术进行了介绍,阐述了机载激光测深系统的工作原理及其信号处理的两种主要方法,分别对这两种方法进行了归纳并总结了其最新的应用研究,归纳了我国机载激光测深的关键研究技术,最后对其未来发展方向进行了展望,并说明了今后对回波信号将采用的数据处理方法.

超快激光制孔辅助吹气优化的仿真与实验研究

《激光技术》 - 2018 年 5 期

作者：李朋贺斌田东坡康伟焦悦

关键词：光学制造加工效率辅助吹气流场分析

摘要：同轴吹气结构辅助吹气对飞秒激光深孔加工效率有着重要影响,但在加工过程中存在排渣效果较差等情况.为了提升排渣能力,采用ANSYS CFD软件分别仿真了同轴吹气、旁轴吹气以及双路吹气的流场分布,并设计双路辅助吹气实验平台,进行了理论分析和实验验证,取得了微孔内部及周围的动态流场和流速矢量分布,以及同轴、旁轴和双路吹气结构辅助下微孔加工后孔口形貌.结果表明,双路辅助吹气不但可以提升加工效率,同时也有助于工件表面洁净度的提升,对飞秒激光高效深孔加工的实现有着重要意义.

电子调制的激光相干转轴振动测量技术的研究

《激光技术》 - 2018 年 4 期

作者：柳康王辉林孙士钦

关键词：激光技术电子直接调制激光多普勒二次混频不确定度

摘要：转轴振动的测量和监控是旋转机械故障分析和诊断的主要手段.为了实现便携式高精度的现场测量,提出了电子直接调制的激光多普勒相干转轴振动测量技术.通过对测量系统的分析,推导出数学模型.结果表明,直接调制激光束的频率,简化了测量光路,减小了体积,降低了成本;采用激光多普勒相干测量,达到高分辨率的要求;二次混频的设计,解决了电磁干扰下微弱信号不好直接处理的难题;取样积分技术的应用,改善了信噪比,使系统精确度更高;该系统的测量不确定度小于0.1%.这对智能化的现场测量具有一定指导意义.

石墨烯介质堆栈提高系统调控Fano共振能力

《激光技术》 - 2018 年 2 期

作者：卞立安刘培国陈雨薇李高升

关键词：光栅石墨烯介质堆栈严格耦合波分析 Fano共振

摘要：为了更加有效地利用亚波长光栅/介质波导结构调控Fano共振,使用石墨烯介质堆栈代替石墨烯单层作为缓冲层,采用严格耦合波分析方法仿真改进后的结构,研究了堆栈单元中纳米级介质厚度增强石墨烯电导率的变化对整个堆栈结构等效介电常数的影响.结果表明,若系统作为高效光开关使用,则所需的石墨烯化学势改变由原来的0.06eV减小到了0.02eV,且开关调制深度高达94%;若系统作为可调谐吸波体使用,则其频率调制深度由原来的0.14THz增加到了0.36THz,大大扩展了吸收谱的调节范围.改进的结构提高了系统调控Fano的能力.

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