具有润湿功能的微纳结构表面因在生物工程、防覆冰等领域的潜在应用价值,近年来吸引了大量的关注,但亲水微纳结构表面的润湿不稳定性成为了其应用中的一大阻碍。本文通过飞秒激光直写的方式在不锈钢表面制备了具有亲水性质的微纳结构表面并研究其经一定时间跨度后润湿性变化规律及机制。研究表明,在表面化学成分方面,不锈钢微纳结构表面通过浸泡氢氧化钠溶液处理后可有效抑制其润湿变化。通过X射线光电子能谱分析表明,这是由于处理前后润湿机制发生转变导致的。从微纳形貌方面,当不锈钢表面粗糙度增加时,可以通过保持长效毛细效应实现较长时间范围内的稳定超亲水状态。本文的研究结果为润湿性微纳结构表面的应用提供了一定的性能改善策略新思路,特别在亲水特性微纳结构表面的应用上具有重要的研究意义。
光学设计 微观结构制造 飞秒激光 润湿性 微纳结构 润湿转变 中国激光
2021, 48(18): 1802001
1 中国科学院 合肥物质科学研究院 安徽光学精密机械研究所, 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 合肥 230026
3 合肥工业大学 电子科学与应用物理学院, 合肥 230009
为了实现基于准分子激光光源的应用系统集成和激光的功能扩展, 设计了一种新型的准分子激光器控制系统, PC端基于LabVIEW软件实现人机交互, 激光端基于微控制单元(MCU)主控模块控制硬件电路及检测传感器信号等, LabVIEW与MCU采用光隔离的RS232通讯, 通过虚拟仪器实现计算机对准分子激光器的实时监测和控制。结果表明, 该系统结合PC端的良好人机交互以及MCU端高效稳定实时控制等特点, 有效地实现了放电激励准分子激光器强电磁干扰下的整体控制系统的设计。该研究对基于准分子激光光源的应用系统的集成和功能扩展有参考意义。
激光技术 信号处理 监测与控制 串口通讯 虚拟仪器 laser technique LabVIEW LabVIEW signal processing monitoring and control serial communication virtual instrument
Author Affiliations
Abstract
1 Anhui Provincial Key Laboratory of Photonics Devices and Materials, Anhui Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Hefei 230031, China
2 Advanced Laser Technology Laboratory of Anhui Province, Hefei 230037, China
3 State Key Laboratory of Pulsed Power Laser Technology, National University of Defense Technology, Hefei 230037, China
The laser-induced damage threshold of a calcium fluoride (CaF2) single crystal was obtained by a 193 nm ArF excimer laser. The damage morphology of the crystal was analyzed. The results showed that the surface of CaF2 single crystal broke along the natural cleavage plane under ArF excimer laser irradiation, some fragments fell off, and Newton’s rings were observed on the curved fragments. Laser-induced periodic stripe structures (LIPSS) appeared on the surface layer beneath the fragments that peeled off. The spacing of LIPSS was measured, and the formation mechanism of LIPSS was analyzed based on the interference model.
excimer lasers laser damage optical materials laser-induced periodic stripe structures Chinese Optics Letters
2020, 18(2): 021403
1 安徽大学 物理与材料科学学院， 安徽 合肥 230601
2 中国科学院安徽光学精密机械研究所，安徽 合肥 230031
介绍了常见的强电磁干扰下的模拟信号传输方法，并改进了一种传输方案。首先，探测器一端将模拟信号转换为频率信号通过光纤发射器送出；其次，主控端接收光纤信号，在设置的读取时间内测量光信号的频率，计算获得相应的模拟量，代替传统上作频压转换后再作模数转换的做法，不仅节省了转换时间，提高了响应速度，而且可根据实际需求调整读取时间，从而获得不同的模拟量精度。在一台248 nm KrF准分子激光器上实际测试，实现了对变化较缓的气压信号的高精度在线监测，与传统方法对比更为准确，也可满足重复率0~90 Hz条件下激光脉冲能量检测信号的实时传输。通过计算皮尔森系数，该方案得到的采集值与原始信号趋于一致，满足应用需求。
信号处理 电磁干扰 光纤通讯 signal processing electromagnetic interference optical fiber communication 红外与激光工程
2019, 48(9): 0905003
1 中国科学技术大学环境科学与光电技术学院,合肥230029
2 中国科学院合肥物质科学研究院,合肥230031
柔性电子是可穿戴设备、物联网等应用发展的重要研究方向。激光剥离技术是一种利用激光能量来分离玻璃基板与柔性衬底的技术, 具有作用光波长可选、作用时间短、热影响区域小的优点, 是目前实现柔性电子器件的最重要技术之一。介绍了激光剥离的主要技术特点, 分析其在不同的柔性电子领域的应用, 讨论了应用过程中的主要工艺和作用, 并总结了激光剥离技术未来的发展趋势。激光剥离技术的快速发展, 会对柔性电子行业的研究和发展形成强力支持。
激光技术 激光应用 柔性电子 激光剥离 柔性衬底 laser technique laser application flexible electronics laser lift-off flexible substrate
1 北京建筑大学, 北京 100044
2 中国矿业大学（北京）, 北京 100083
3 中国文化遗产研究院, 北京 100029
4 首都博物馆, 北京 100045
彩绘文物是文化遗产研究的重要内容之一。 目前, 许多的化学、 光谱以及数字成像等分析技术应用于彩绘文物研究中, 其中, 高光谱成像技术集光谱分析与成像技术为一体, 具有无损、 快速成像以及“图谱合一”的特点。 其技术特点使得高光谱成像技术在非接触、 无样本的条件下对彩绘文物进行无损研究, 既可以获得彩绘文物的整体形貌特征, 还可以深入分析彩绘文物的光谱特征, 是高光谱成像技术相比于其他彩绘文物研究方法的独特优势。 利用高光谱成像技术研究彩绘文物分为数据采集、 数据分析以及数据应用三步, 其中数据分析与数据应用是研究的主要内容。 通过对高光谱成像技术在彩绘文物中的相关研究成果进行总结归纳, 其数据处理方法主要包括高光谱数据降维、 光谱特征参量化、 光谱解混合以及分类方法四个方面, 并分别描述了四类处理方法的主要功能、 常用方法和已有案例。 从具体应用方向上, 可归纳为视觉增强、 隐含信息挖掘、 保护监测和颜料分析四类, 具体描述了四类应用方向所涵盖的内容以及所解决的问题。 最后对相关研究中存在的挑战和发展前景进行了总结和展望。
高光谱成像技术 彩绘文物 数据处理方法 Hyperspectral imaging technology Painted artifacts Data analysis method 光谱学与光谱分析
2017, 37(6): 1852
目的观察激光综合方法治疗各种类型血管瘤的医学美容效果. 方法各种类型血管瘤患者1060例,按传统血管病分类方法分为5类,每类分别设治疗组和对照组.毛细血管瘤和草莓状血管瘤580例,300例行脉冲染料激光加泼尼松治疗,280例行单纯激光治疗;口腔黏膜血管瘤102例,50例行平阳霉素加Nd:YAG激光治疗,52例行平阳霉素治疗;海绵状血管瘤238例,120例行脉冲染料激光加曲安奈德治疗,118例行单纯脉冲染料激光治疗;肥厚结节型鲜红斑痣80例,50例行脉冲染料激光加CO2激光治疗,30例行单纯脉冲染料激光治疗;蔓状血管瘤30例和颌骨中枢性血管瘤30例,各选15例共30例行手术激光综合治疗,另30例仅手术治疗.观察各组治疗效果及副反应.结果各组间比较,各综合治疗组总有效率均高于相应对照组,有效者治疗次数亦少于对照组,副作用相对较少;疗效与血管瘤类型相关.结论根据血管瘤的不同类型、临床表现、发展阶段采用不同的激光综合治疗方法,能达到医学美容效果.
激光 血管瘤 治疗
