1 中国农业大学农学与生物技术学院植物遗传育种系/作物杂种优势与利用 教育部重点实验室 /作物遗传改良北京市重点实验室, 北京 100193
2 中国农业大学信息与电气工程学院电子工程系, 北京 100083
3 湖北省农业科学院经济作物研究所, 湖北 武汉 430064
棉花是一种重要的油料作物。 建立快速、 无损检测棉花种子含油量的方法, 对于棉花油分育种工作中的材料鉴定、 筛选具有重要意义。 利用近红外光谱仪采集118份不同油分含量棉花种籽的近红外漫反射光谱, 结合化学方法测定验证, 建立了棉籽油分含量快速无损检测的近红外模型。 光谱预处理方法采用一阶导数＋多元散射校正(MSC), 光谱范围5 446～8 848 cm-1, 主成分维数为5, 以基本覆盖陆地棉棉籽含油量范围的106份试验材料为校正样品集, 利用偏最小二乘法(PLS)建立了棉籽仁油分含量近红外反射光谱(NIR)校正模型。 校正模型决定系数R2=0.975, 校正标准差SEC=0.67。 用外部验证样品集进行外部验证, 对所建模型的实际预测能力进行检验。 结果表明, 油分含量预测值与化学值相关系数r=0.978, 预测结果误差范围0.1%～1.7%, 建立的模型具有很好的预测性。 利用建立的模型对784份育种材料进行了油分含量预测, 结果显示, 该模型应用可以加快棉花育种材料的油分鉴定。
棉花 近红外光谱 棉籽 油分 Cotton Near-infrared spectroscopy Cottonseed Oil content
1 华中科技大学 光电子科学与工程学院 武汉光电国家实验室，武汉 430074
2 南华大学 电气工程学院，衡阳 421001
为了研究飞秒激光对不锈钢材料的加工工艺，采用基于飞秒激光材料烧蚀的微细加工方法，深入研究了飞秒激光高效高质量微细加工不锈钢材料的工艺条件与参量优化，并应用于微型不锈钢悬臂梁的制作。分析了激光能量密度、激光扫描速度、重复扫描次数对加工形貌和蚀除速率的影响，制作出了高质量的微米量级的不锈钢微型悬臂梁。结果表明，飞秒激光微细加工是一种极具前途与极具柔性的微机电系统器件加工手段。
激光技术 飞秒激光 微加工 微型悬臂梁 参量优化 laser technique femtosecond laser micromachining micro-cantilever parametric optimization
1 信阳师范学院物理电子工程学院, 河南 信阳 464000
2 华中科技大学光电子科学与工程学院武汉光电国家实验室, 湖北 武汉 430074
利用脉冲宽度为50 fs,中心波长为800 nm,重复频率为1000 Hz的飞秒激光脉冲在LiNbO3晶体上烧蚀表面衍射光栅,采用632.8 nm的He-Ne激光测量不同光栅的衍射效率。在激光脉冲能量和光栅常数相同的情况下,烧蚀速率由20 μm/s增大到200 μm/s时,所加工光栅的1级衍射效率从1.7%增大到2.3%; 如果光栅常数和烧蚀速率不变,将激光脉冲能量由70 nJ增大到110 nJ,所加工光栅的1级衍射效率从1.9%减小到1.3%; 随着光栅常数的增大,在LiNbO3晶体上烧蚀光栅的各级衍射效率也随之增加。对实验结果进行理论分析表明,可以通过提高烧蚀速率、降低激光脉冲能量和增大光栅常数来提高飞秒激光加工光栅的衍射效率。
激光技术 衍射光栅 飞秒激光 LiNbO3晶体
1 华中科技大学光电子科学与工程学院, 武汉光电国家实验室(筹), 湖北 武汉 430074
2 南华大学电气工程学院, 湖南 衡阳 421001
采用飞秒激光对Zr基金属玻璃在空气中进行了表面烧蚀、微打孔与微细切割等过程的研究。通过扫描电镜(SEM)、能量弥散X射线(EDX)能谱分析与透射电镜(TEM)及电子衍射等方法,分析了飞秒激光烧蚀金属玻璃的表面形貌与加工区域发生的相关效应。实验与分析表明加工区域周围无熔融和液滴溅射现象,热影响区极小,并且无晶化现象发生,但飞秒激光微细加工金属玻璃时存在极薄的表面氧化现象。研究结果表明,在适当选择参数的条件下,飞秒激光烧蚀是一种极有前途的金属玻璃无晶化微细加工方法。
激光技术 飞秒激光烧蚀 金属玻璃 无晶化
华中科技大学武汉光电国家实验室(筹),光电子科学与工程学院, 湖北 武汉 430074
通过控制作用于材料表面的激光能量和脉冲数量,实验研究了800 nm,50 fs,1 kHz激光作用下融石英玻璃和硅片的破坏机制和损伤规律,计算了材料的损伤阈值与脉冲能量以及脉冲数量的依赖关系,并采用简化的理论模型计算了熔石英玻璃材料的损伤阈值与激光脉宽以及光子能量之间的依赖关系。对这两种无机硅材料在飞秒脉冲作用后的微区结构改变进行了扫描电子显微镜(SEM)测试,研究了其形貌特征。结果表明,硅片是由缺陷中的导带电子作为种子电子引发雪崩电离导致材料损伤,而熔石英玻璃是由多光子电离激发出导带电子引发雪崩电离导致材料损伤。
材料 无机硅 损伤 飞秒激光 扫描电子显微镜
当汞灯发出的复色平行光斜入射光栅面时,发现衍射光谱位置并不随光谱的不同而线性分布.本文对测量数据进行了相应的理论分析,得出光栅光谱的非线性特征.
分光计 衍射角 最小偏向角
利用光纤中的各种非线性效应, 获得了重复频率为2.5 GHz、光谱宽度达60 nm的超连续谱超短光脉冲源。利用两个带宽分别为0.4 nm及1.2 nm的可调谐滤波器, 从超连续光谱的不同波长处获得了脉宽为5.7 ps及3.6 ps的超短光脉冲。由实验规律发现, 在多种非线性效应中, 四波混频效应对超连续光谱的形成有重要作用。
超连续谱 锁模光纤激光器 光时分复用
报道利用色散位移光纤(DSF)中的复合非线性效应得到重复频率10 GHz,谱宽大于50 nm的超连续(SC)光谱,研究了抽运光功率、波长与生成的SC光谱宽度和平坦度、光脉冲质量的关系。
光通信 色散位移光纤 非线性光学
报道了一种光脉冲自注入的新方法，它能使增益开关DFB激光器输出光脉冲的时间抖动从5.7 ps减小到1.2 ps，分析了注入光延迟时间及功率对时间抖动的影响，指出为取得抑制时间抖动的最佳效果, 必须选择合适的反馈光脉冲延迟时间和适当的反馈光功率。实验中观察到在增益开关DFB激光器光脉冲建立期间注入反馈光时，输出光脉冲会发生严重畸变。
增益开关DFB激光器 时间抖动 自注入
腔长漂移是引起主动锁模光纤激光器不稳定的一个主要原因。通过理论分析得出了主动锁模光纤激光器输出脉冲相位噪声和腔长漂移的关系,并采用抑制相位噪声的方法实现了主动锁模光纤激光器长达8小时的稳定工作。
光纤激光器 主动锁模 掺饵光纤放大器
