Chaoyu Ning 1,2,3,4Shuzhen Zou 1,4Haijuan Yu 1,2,3,4Jiexi Zuo 1,2,3,4[ ... ]Xuechun Lin 1,2,3,4,*
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of All-Solid-State Light Sources, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
3 College of Materials Science and Opto-Electronic Technology, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing, China
4 Beijing Engineering Technology Research Center of All-Solid-State Lasers Advanced Manufacturing, Beijing, China
In this work, we experimentally investigate the dependence of the stimulated Raman scattering (SRS) effect on the seed linewidth of a high-power nanosecond superfluorescent fiber source (ns-SFS). The results reveal that the SRS in the ns-SFS amplifier is significantly influenced by the full width at half maximum (FWHM) of the ns-SFS seed, and there is an optimal FWHM linewidth of 2 nm to achieve the lowest SRS in our case. The first-order SRS power ratio increases rapidly when the seed’s linewidth deviates from the optimal FWHM linewidth. By power scaling the ns-SFS seed with the optimal FWHM linewidth, a narrowband all-fiberized ns-SFS amplifier is achieved with a maximum average power of 602 W, pulse energy of 24.1 mJ and corresponding peak power of 422.5 kW. This is the highest average power and pulse energy achieved for all-fiberized ns-SFS amplifiers to the best of our knowledge.
fiber amplifier high power nanosecond superfluorescent fiber source stimulated Raman scattering effect High Power Laser Science and Engineering
2023, 11(6): 06000e88
钛酸钡(BaTiO3)陶瓷作为传统的介质电容器材料，其强铁电性会导致储能密度低下，但通过掺杂可以削弱铁电性来获得弛豫铁电体，提高储能性能。利用铋系化合物可增强弛豫特性，本文设计了BiScO3和(Sr0.7Bi0.2)TiO3取代改性的BaTiO3基三元陶瓷材料: (0.99-x)Ba(Zr0.1Ti0.9)O3-x(Sr0.7Bi0.2)TiO3-0.01BiScO3(缩写为BZT-xSBT-BS)。采用传统固相法制备的BZT-xSBT-BS陶瓷，相结构没有因为掺杂发生改变，在室温下均为纯的三方相钙钛矿结构。介电和铁电的测试与分析表明，BZT-xSBT-BS陶瓷具有典型的弛豫铁电特性。由于不等价离子Sr2+、Bi3+的掺杂导致界面松弛极化，可以增大BZT-xSBT-BS陶瓷的介电常数，但是受制于其慢的响应速度，陶瓷的介电损耗也显著增加。适量(Sr0.7Bi0.2)TiO3可以提升BZT-xSBT-BS陶瓷的介电、铁电、应变和储能性能，x=0.015时的BZT-xSBT-BS陶瓷的综合性能较优: εr~10 372,tanδ~0.019,Pmax=16.42 μC/cm2，Ec=1.41 kV/cm，S+max=0.12%(@40 kV/cm),WD=0.181 J/cm3，η=80.4%(@60 kV/cm)。
BaTiO3基陶瓷 固相法 弛豫铁电体 介质电容器 介电性能 铁电性能 储能 BaTiO3-based dielectric ceramic (Sr0.7Bi0.2)TiO3 (Sr0.7Bi0.2)TiO3 solid-state method relaxor ferroelectric dielectric capacitor dielectric property ferroelectric property energy storage
利用传统固相法制备了0.6［(1-x)(Bi0.5Na0.5)TiO3-xNaSbO3］-0.4(Sr0.7Bi0.2)TiO3陶瓷材料(缩写为BNT-NSO-SBT-x),其中x=0.04 mol,0.06 mol,0.08 mol和0.1 mol。研究了引入第三组元NaSbO3后对BNT-NSO-SBT-x陶瓷相结构、介电和铁电性能以及储能特性的影响。Sb5+对相结构并未造成显著影响,BNT-NSO-SBT-x陶瓷在室温具有三方和四方共存相。BNT-NSO-SBT-x陶瓷为呈现典型弥散特征的弛豫铁电体(γ~2),这源于A、B位离子复合占位而引起的成分不均一,以及三方和四方PNRs共存造成的结构不均一。Sb5+取代量增大时,Tp和Tm逐渐靠近; 由于Tp(<80 ℃)靠近室温,引起弱极性四方相PNRs增多,使得陶瓷的铁电性能恶化,但却有利于提高储能特性。x=0.06时BNT-NSO-SBT-x陶瓷的储能较优,W1=0.227 J/cm3,η=76.2%(E=40 kV/cm, f=10 Hz)。
BNT基无铅陶瓷 Sb5+离子 弛豫铁电体 介电性能 铁电性能 BNT based lead-free ceramics Sb5+ ion relaxor ferroelectric dielectric property ferroelectric property
Author Affiliations
Abstract
1 School of Science, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China
2 School of Material Science and Engineering, Shanghai Institute of Technology, Shanghai 201418, China
3 Institute of Beyond Lighting, Academy for Engineering and Technology, Fudan University, Shanghai 200433, China
4 Institute of New Materials & Industrial Technology, Wenzhou University, Wenzhou 325024, China
Phosphor in glass (PiG) employing Ce:Y3Al5O12 (YAG)-doped boro-bismuthate glass via low-temperature co-sintering technology was successfully prepared, using Bi2O3-B2O3-ZnO glass as the base material. The photoluminescence (PL) of PiG co-sintered at times ranging from 20 min to 60 min at 700°C was investigated. As a result, the relative PL intensity of PiG under a reducing atmosphere of CO showed significant enhancement of about 7–14 times that under air atmosphere sintering for 20–50 min. The PL intensity decreased gradually with the co-sintering time, which may be due to the corrosion of the YAG lattice structure.
160.2750 Glass and other amorphous materials 160.4760 Optical properties Chinese Optics Letters
2019, 17(10): 101601
西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室, 陕西 西安 710049
为了探究光清透剂在减少皮肤组织散射，提高到达靶组织激光能量方面的作用，利用皮肤仿体定量研究了可见-近红外波长下甘油的光清透效果。搭建了葡萄酒色斑激光治疗的体外模拟实验系统，研究光清透效果与多脉冲Nd∶YAG激光作用下血液凝结特性之间的定量关系。结果表明，0.5 mL无水甘油涂抹在仿体表面10 min后，在波长1064 nm处仿体的漫反射率降低36.69%，透射率增加38.73%。将无水甘油涂抹在仿体表面4 min后，仿体下毛细血管中血液凝结所需激光脉冲数目减少了25%。作用10 min后，所需激光脉冲数目并未进一步减少，但血液凝结面积与4 min时相比增加了34.1%。这说明甘油能有效提高病变血管对激光能量的吸收，改善葡萄酒色斑的疗效。
医用光学 葡萄酒色斑 Nd∶YAG激光 皮肤仿体 光清透 血液凝结 中国激光
2016, 43(10): 1007001
1 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室, 陕西 西安 710049
2 阿克伦大学机械工程系, 美国 阿克伦 44325
纳米金是指粒径介于1~100 nm 之间的金粒子，具有良好的生物兼容性、结构稳定性和光学性质，可用于强化激光治疗血管性皮肤病的光吸收。采用柠檬酸钠还原法制备纳米金胶体，研究了温度、加热时间、柠檬酸钠还原剂用量等因素对其粒径和吸收光谱的影响，得到了制备纳米金胶体的最佳条件。取制备得到的粒径为16 nm 左右的纳米金胶体与血液混合后稀释，研究了胶体金对血液光吸收性能的影响及其随温度的变化规律。结果表明，加入胶体金后血液的光吸收性能随着加入体积比的增大而增强，当胶体金与血液的体积比为5时，血液在545 nm 和581 nm处的吸收峰值分别提高了1.33倍和1.09倍。在变温条件下，胶体金不会对血液的动态吸收特性产生影响。
医用光学 纳米金 血液 吸收峰波长
1 同济大学 物理科学与工程学院 先进微结构材料教育部重点实验室,上海200092
2 上海应用技术学院 理学院,上海201418
研究了不同溅射气压条件下磁控溅射制备W/Si多层膜过程中的应力变化,使用X射线衍射仪测量了多层膜的结构,使用实时应力测量装置研究W/Si多层膜沉积过程中的应力演变。结果表明,在溅射气压从0.05 Pa增加到1.10 Pa的过程中,薄膜沉积过程中产生的压应力不断减小并最终过渡为张应力,应力值在溅射气压为0.60 Pa时最小,研究结果对减小膜层应力具有指导意义。
应力 多层膜 磁控溅射 溅射气压 stress multilayers magnetron sputtering sputtering pressure W/Si W/Si
1 同济大学 物理科学与工程学院, 上海200092
2 上海应用技术学院 理学院, 上海201418
为研究多层膜反射镜的热稳定性,设计制备了工作在778 eV处的Co/Mo2C多层膜,研究了多层膜在退火实验中的热稳定性及界面结构的变化。通过X射线反射测试表征及拟合退火前后多层膜的结构信息,并用X射线衍射表征多层膜退火过程中膜层晶相结构的变化。结果表明,多层膜的界面质量较好,未退火样品处于无定形态。在退火过程中,周期厚度变化小,多层膜的热稳定性优异。随着退火温度的升高,在Mo2C-on-Co界面处,Co从Co-C混合区域中析出生成Co3Mo晶粒,界面扩散程度加大,从而Co-on-Mo2C界面的热稳定性要优于Mo2C-on-Co界面。
多层膜 热稳定性 界面特性 multilayer thermal stability interface
1 同济大学 物理科学与工程学院, 上海 200092
2 上海应用技术学院 理学院, 上海 201418
采用直流磁控溅射技术制备了周期厚度为27.5 nm的W/Si多层膜,使用实时应力测量装置对其应力特性进行了研究。为降低膜层应力,采用W、Si共溅射技术制备WxSi1-x膜层替换W膜层,制备出WxSi1-x/Si多层膜,与W/Si多层膜的应力特性进行了比较研究。结果表明,W/Si多层膜为较大的压应力,测量值为-476.86 MPa,WxSi1-x/Si周期多层膜为较小的压应力,测量值为-102.84 MPa。因此采用共溅射制备WxSi1-x代替W可以显著改善多层膜的应力特性。
应力 多层膜 共溅射 磁控溅射 X射线 stress multilayer co-deposited magnetron sputtering X-ray
1 西安交通大学动力工程多相流国家重点实验室, 陕西 西安 710049
2 美国Akron大学机械工程系, 美国Akron OH44325
目前，治疗葡萄酒色斑(PWS)等血管性皮肤病主要使用激光疗法，但治疗过程中血管的损伤机理仍不清楚，深入研究激光照射过程中血管形态的动态变化规律具有重要意义。自制了鼠脊视窗，利用CCD相机以及显微镜可视化观测Nd:YAG（1064 nm）激光照射后血管形态的动态变化，并连续观测血管直径随时间的动态变化规律。实验结果表明，在单脉冲较低能量激光照射下，血管随激光能量的增加持续膨胀，能量累积到一定值时，血管出现收缩。多脉冲激光照射血管时，血管出现膨胀、血液凝固以及血管收缩等现象。有关激光照射后血管形态动态变化的规律，为今后更好地使用近红外长波激光治疗PWS提供了参考。
医用光学 葡萄酒色斑 激光疗法 Nd:YAG激光 光凝固
