对激光等离子体和气体放电两种EUV光刻光源的发展状况进行了详细介绍,分析了各种激光条件和放电方式的特点及所面临的主要问题,对各种方案的特点、技术参数进行了对比.气体放电装置较高能激光装置结构简单、价格低,故气体放电EUV光源日益受到重视.

将Ni-Cr合金粉末用有机粘接剂调成膏状涂在铸造铝合金ZL108基体上,然后采用CO2激光进行激光表面合金化处理.通过选择合理的工艺参数,在基体表面获得冶金结合性能良好的合金化层.利用光学显微镜、扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪对合金化层的显微组织结构进行详细的研究.结果表明,合金化层由Ni-Al金属间化合物组成,并且呈点状、弥散分布在Al-Si共晶基体上.合金化层的显微硬度可达到230HV左右,比基体材料提高大约3倍;耐磨性比基体提高2倍左右.

介绍了一种灯抽运钛宝石激光器电源充放电电路.利用脉冲能量进行变压器升压式充电,用磁脉冲压缩开关替代了传统灯抽运钛宝石激光器电源中的放电开关闸流管,并对整个电路的工作过程进行了分析.

激光熔覆直接处理CaHPO4*2H2O 与 CaCO3 的复合粉末,制备出了羟基磷灰石(HAP)生物陶瓷涂层.结果表明,熔覆层组织为粒状的HAP分布于互相搭接的棒状β-Ca2P2O7之中,熔覆层主要物相为β-Ca2P2O7与Ca5(PO4)3(OH).涂层与基体结合处为平界面外延生长的带状组织,熔覆层中部则为典型的胞状晶,熔覆层表面组织为粒状等轴晶,组织演化决定于激光熔覆时的温度梯度/凝固速度(G/R)的比值.

研究了高热负荷板状激光介质在抽运面采用常规冷却技术时,换热面积较小的上下侧面的换热强度对激光介质最高温度及最大应力的影响情况,并对热应力场进行了优化研究.结果表明,任意抽运功率下,介质的最高温度及最大应力均随侧面换热系数的变化而变化,并存在最优换热系数.与侧面采用常规冷却手段时相比,采用最优换热系数时介质的最大应力降幅高达36%.另外,对介质上下侧面进行温度控制,也可达到与控制换热系数相同的效果.

为了研究介质化学结构与受激布里渊散射(SBS)的关系,分析了介质化学结构对极化率、电致伸缩系数、增益系数、声子寿命、布里渊频移、吸收系数和光学击穿阈值等受激布里渊散射特性的影响.讨论了不同介质SBS特性有差异的因素.

为了提高脉冲激光焊焊缝形状模型的可靠性和精度,引入了BP神经网络建模的方法,并通过脉冲激光焊焊接10Mn镀镍板的实例建立了焊缝形状预测模型,经验证,预测值与实际值非常接近,精度很高,显示了该模型具有可行性和实用性.

提出了通过求解代数方程组重建三维轴对称场的一种方法,并利用计算机数值计算及图像处理技术对所提出的方法作了模拟证明.研究结果表明,重建场的平均误差通常在1%以下,当重建场边界区域的场分布与零值相差较大时,其重建精度优于"环带法".

指出了目前防止熔覆层开裂所采取的主要措施中存在的问题,阐述了激光熔覆和热喷涂对于所用合金粉末性能要求之异同,评述了激光熔覆专用铁基合金粉末的研制现状,提出了成分与组织设计的新思想.

为适应现代加工技术的需要,研制了一种集成非接触式光电传感器,它将几何量测量中常见的干涉法测量微观形貌、三角法测量微位移、散射法测量表面粗糙度3种测量方式结合起来,实现同时测量3种参数的功能.通过运用自适应滤波对数据进行处理,其测量精度与单功能传感器相近.

针对DPL激光器中温度变化对激光输出功率的影响,设计并实现了基于TL494脉宽调制控制器的实时双向温度控制器,使激光晶体和Q开关在任何环境温度下都可以保持恒定的设定温度.通过在实际的Nd: YVO4半导体二极管抽运激光器上的使用,证明该技术稳定可靠,能够使激光器输出功率保持稳定.

为了探讨各种白内障术后应用Nd: YAG激光进行膜性后发性白内障切开术的方法,对白内障术后35天～8年的膜性后发障106眼散瞳下行Nd: YAG激光4mm～4.5mm直径切开术.结果表明,76眼(71.69%)一次性Nd: YAG激光击射成功,24眼(22.64%)需经2次～4次激光补充击射.经过3月～2年的随访,激光术后击穿成功、膜孔形成理想计100眼(94.33%),最佳矫正视力提高至0.6～1.5,矫正视力未达1.0者中,有21眼系治疗前原有眼部病变所致.术后并发症有虹膜出血、人工晶体表面细小击痕和玻璃体前界膜破裂,均对视力无影响.Nd: YAG激光膜性后发性白内障切开术是一种安全、有效的治疗方法,把握最佳治疗时机、准确操作和预防并发症是提高疗效的关键.

总结了光波导放大器近年来的研究新进展,介绍了在材料、制作工艺和波导结构方面取得的成果,分析了今后光波导放大器的研究方向.

基于Wigner-Ville分布的时间-频率分析方法,对用有限元方法得到涂层-基底系统中的模拟激光超声信号进行分析,得到了在该系统中激光激发的瞬态表面波形的模态和能量分布的特征.只需利用单次测量波形,通过群延迟时间估计,得到涂层-基底系统中表面波的群速度分布.时间-频率方法计算群速度只要单个位移时间波形,相比传统群速度的计算和测量比较简单.

星载相机的波前畸变主要来源于两个部分:由于温度场、重力场变化引起的相机光学系统自畸变;由于大气湍流引起的波前误差.为获得高分辨率的图像,需要校正波前误差.提出一种对星载光学系统波前畸变进行有效探测的技术.星载激光器分时产生钠导星和瑞利导星,前者用于校正自畸变,后者用于校正大气湍流造成的波面像差.针对该方法对激光能量的要求,建立了双导星信标系统的数值模型,并进行仿真.结果表明,该方法对激光器的要求,在目前是可以实现的.该方法可以用于空间相机光学系统的波面畸变探测,从而为星载自适应光学的进一步研究提供依据.

通过对激光二极管双端抽运Nd: YVO4晶体的分析,建立符合实际工作条件的热模型和边界条件,利用半解析热分析方法得出了激光晶体内部温度场和端面的热形变计算公式,并对影响温度场分布的各种因素进行了理论分析与计算.所得出的结论可以推广到其它激光晶体,为有效地解决激光晶体热效应问题提供了理论基础.

综述了ZnS的发光机制,脉冲激光沉积(PLD)制备薄膜的原理、特点,分析了在用PLD制备ZnS过程中各主要沉积条件对成膜质量的影响,展望了ZnS薄膜的应用前景.

基于基尔霍夫定律,利用半导体激光器InGaAs/I及钽酸锂热释电探测器设计了一种实用化的实时测温系统.基于该系统A/D转换器件的分辨率、V(T)-T曲线的温度灵敏度及其与测温范围间的制约关系,确定了系统应选用16位的芯片为其A/D转换器件;基于该系统的测温精度、V(T)-T曲线的相对温度灵敏度及其与波长间的关系,对其工作波长的优化选择进行了进一步的讨论;基于探头的温度分辨力、A/D转换器件的分辨率以及与V(T)-T曲线的温度灵敏度间的制约关系,对其波长带宽的优化设计进行了进一步的分析,并给出了系统在673K～1473K内的测温灵敏度.对系统进行优化设计后,在测温范围的低温段,其灵敏度不低于0.5K;在测温范围的高温段,则不低于0.1K.在673K～1473K内,其测温不确定度不低于0.3%.

提出了一种光突发交换中的突发业务流模型,采用该模型对光突发交换中的LAUC-VF输出调度算法在不同的突发业务强度和突发长度下的性能进行了模拟仿真,分析比较了该算法在此突发业务流和普通业务流模型下的性能,仿真结果表明,该突发业务流模型具有一定的合理性.

以双包层光纤(DCF)中内外包层分界面上的点作为研究对象,对于分界面上的任意一点运用边界反射原理,确定在内包层截面中,能发出被掺杂纤芯吸收的光线的点源所占有的面积,将此面积与内包层总截面积作一比较,算出这一点对双包层光纤吸收效率的贡献.按该方法计算内外包层分界面上每一点对吸收效率的贡献并取平均,最后可求得双包层光纤的总吸收效率.讨论了双包层光纤的圆对称和偏心两种情况,结果与已有文献中的结论完全一致,但这种方法的计算过程更为简便.

在描述皮秒脉冲通过半导体光放大器(SLA)动态过程的理论模型中引入SLA增益谱的波长分布和漂移,数值计算了增益谱的波长分布和漂移对放大脉冲实时分布的影响.结果表明,具有相同分布、不同波长的输入脉冲经SLA后,输出脉冲的形状、峰值功率以及峰值出现的时间均不同;在不同的SLA增益下(即SLA在不同的偏置电流下),是否包含增益谱的波长分布和漂移对皮秒脉冲经SLA放大后的分布有显著影响.

从旋光理论出发,得出了晶体中左、右旋圆偏振光折射率随波长的变化关系.结果表明,对石英来说,波长在500nm以内,左、右旋圆偏振光折射率下降很快;当波长大于500nm后,左、右旋圆偏振光折射率下降比较平缓;当波长大于2000nm后,左、右旋圆偏振光折射率差趋近于0.

光学图像识别具有广泛的实际应用价值,而联合变换相关器(JTC)是目前采用最多的一种进行图像相关识别的结构方式.将小波变换与联合变换相关技术有效地结合在一起,分析了如何采用小波变换来实现图像相关识别的理论方法,并提供了相应的结构框图,对采用小波变换用于图像目标识别的优点进行了概括及总结,并对该相关识别系统中所应采用的小波类型、滤波方式、滤波器的制作等多方面进行了介绍和分析.

运用传输矩阵理论分析了Z型折叠腔声光调Q系统稳定运行的条件.分析了激光晶体的热透镜焦距、腔长、反射镜的曲率半径对系统稳定性的影响,进行了数值计算和讨论.发现较短腔长其腔的稳定性较好,经过实验验证,较短腔长的激光器转换效率较高,易获得较高的输出功率.

基于4×4二阶矩矩阵,对一般光束的M2因子和本征像散a作了研究,得出复杂像散光束、旋转简单像散光束、准直简单像散光束和无像散光束等一些典型光束的M2因子和本征像散的解析公式,并作了分析.研究表明,一般而言,扭曲会引起本征像散的增加,但却不会影响M2因子.

对通过硬边光阑光学系统光束传输问题的直接数值积分法、复高斯函数展开法、矩阵法和光束模式展开法作了比较研究.研究表明,直接数值积分应用范围广泛,但随着光阑数的增加,它变得既烦琐又耗时.复高斯函数展开法为快速模拟硬边衍射光束在菲涅耳区和夫琅和费区的传输提供了一个有用方法,只是在很近的场存在着显著的计算误差.矩阵法能用于菲涅耳区和夫琅和费区,但只适用于旋转对称的光学系统与光束.光束模式展开法可用于近似计算远场的弱截断光束.

在惯性约束核聚变中,为了获得最佳的燃料压缩,到达靶上的光束能量必须均匀,要求有非常好的光束质量.采用瞬态受激旋转喇曼散射(SRRS)模型,对强紫外激光束在空气中长程传输过程产生的SRRS效应进行了研究.讨论了产生SRRS效应的阈值条件,以及衍射效应和光强热斑对强紫外激光光束质量的影响.研究结果表明,衍射效应对阈值条件影响较小,但却使激光光束质量下降,光强热斑则不仅使SRRS效应的阈值降低,而且还会导致激光光束质量明显变差.

根据变折射率介质对光束自动聚焦特点,并利用光线微分方程,设计了阵列变折射率介质棒准直阵列半导体激光束,计算机仿真表明,该准直系统能达到较为理想的准直效果,其准直结果可达3mrad～4mrad.

利用傅里叶变换及坐标变换的方法推导了处于空间任意位置的半导体激光器远场模场表达式,在此基础上对半导体激光器相对于原点发生平移及转动情况下的远场光强分布进行了分析.为半导体激光器的发散角、功率分布等参数的测试提供了理论基础.

光线方程仅在系统折射率为轴对称分布及近轴近似条件下可求得解析解,而对非近轴光线,尤其是变折射率系统,只能用计算机进行光线追迹,求数值解.常用之法是Taylor级数展开法,可达到一定精度,但计算量相当大.变形光线方程后,对定义的新变量直接应用一种标准的数学积分技术--Runge-Kutta方法,可达同样精度要求,而计算量大为减小.此法的另一好处是在于计算过程中简化了各光学平面两侧折射率的计算.在介绍Runge-Kutta方法的同时,给出算例以与Taylor级数展开法比较.

为了分析激光光斑监测系统在测试激光光斑重心时的测试精度,着重从大气传输,光学系统的像差,近红外CCD光敏面元的大小以及测量的相对位置等几个方面进行了探讨,并给出分析数据,为该系统的进一步优化提供了理论参考.

使用基尔霍夫衍射积分公式和菲涅耳衍射积分公式对高斯光束通过方孔光阑的衍射进行了研究.给出了详细的数值计算结果并作了比较.研究表明,对一给定的束腰宽度w0,当w0远大于波长λ时,菲涅耳衍射的有效范围与截断参数δ有关;若w0与λ可比拟甚至更小时,则必须使用基尔霍夫衍射积分公式.