利用积分镜对激光束进行整形获得宽带激光束,进行宽带激光熔覆获得高厚度无裂纹铁基合金硬化层,熔覆层的厚度为2.5～3.0mm.对激光熔覆层用扫描电境(SEM)进行形貌观察,并进行能谱成分分析,用XRD进行合金物相表征.结果表明,熔覆层组织主要是由γ-Fe、(Fe,Cr)7C3、W2C、CrB、Cr2B、FeNi等相组成,强化机制属于硬质相强化.激光熔覆层的硬度平均值为830HV0.1,高于9Cr2Mo基体的硬度782 HV0.1.

激光表面重熔对提高钛合金表面的耐蚀性具有显著的效果.采用脉冲Nd-YAG激光器对BT20钛合金进行了重熔.表面显微结构、硬度分布和在3wt% NaCl与1M HCl溶液中的耐蚀性进行了研究.激光重熔处理后耐蚀性得到显著的提高.耐蚀性的提高归因于快速凝固造成的组织变化.

本文在常压空气环境下,以单脉冲YAG激光作为激发源,通过辅助电极激发,获得了铁电薄膜样品上不同位置处的等离子体发射光谱.利用最小二乘法对铁电薄膜样品中Co、Sr和La的光谱数据进行处理,得到了元素谱线辐射强度比和原子个数比之间的线性因子Kij,并利用线性因子Kij计算了铁电薄膜上不同位置处的元素比率.结果表明,激光微区等离子体光谱法可以用于测定亚微米薄膜材料中的元素比率.

对应用于193nm反射膜的基底材料、薄膜材料、沉积技术与主要沉积工艺参数进行了分析与优化选择,在此基础上进行了193nm反射膜的设计、制备及后处理,实现了时间稳定性与环境稳定性良好的193nm反射膜,反射率达98%以上.

对Ar+激光器产生的514.5nm连续光泵浦的光学参量振荡器(CW-OPO)做了理论分析,从几个方面对非线性晶体KTP、LBO、BBO做了分析比较.最后选择KTP作为参量振荡晶体,采用Ⅱ类非临界相位匹配,可以减少走离效应,并针对所设计的条件计算了KTP晶体的泵浦阈值.为了进一步提高参量光的输出转换效率,采用环形腔进行腔型优化,并合理设计腔内各个器件的参数,理论上可以输出1029nm左右的参量光.

光束质量及功率稳定性在激光热处理中起着至关重要的作用.本文检测了在激光淬火过程中连续CO2激光束能量的空间分布变化情况,分析了激光模式对激光淬火硬化层均匀性的影响.在激光耦合输出端附近的光轴上安置基于焦热电相机的新型在线激光束分析仪实时监测高功率激光束模式.结果表明,由于激光能量密度空间分布的不均匀,导致激光功率密度高的一端所形成的硬化层更深;此外在特定功率下,激光模式、激光能量平均值和标准偏差都比较稳定,因此沿激光扫描方向的硬化带层深较为均匀.

本文对946nm准三能级激光器进行了理论分析与优化,包括激光晶体的最佳长度、激光器的最佳透射率.通过分析可知,在不同泵浦功率、不同的腔损耗以及不同的模式匹配条件下应选择不同的激光晶体长度,不同的透过率以使激光器的输出功率最高.

论述了激光全息法测铝板脱粘程度的原理;介绍了激光全息法测铝板脱粘程度的方法;对激光全息法测铝板脱粘程度的实验数据和误差进行了分析和讨论.

利用ANSYS有限元分析软件数值模拟了多脉冲激光作用下水冷铜基Ni/Au反射镜的热畸变特性.得出了在不同能量的多脉冲激光照射下的温升、热应力及热变形分布,并在此基础上分析了温升和热变形随横向距离的变化规律以及应力与沟槽布局的关系.计算结果表明:循环的冷却水有效地降低了镜体温度,减少了镜面的热畸变;沟槽的布局对应力有一定的影响,沿沟槽方向存在较大的Von Mises应力.

采用半导体光放大器设计实现了可调谐频域锁模激光器,可得到调谐范围宽、稳定性高的激光输出,基于半导体光放大器的可调谐激光器可用于光纤光栅传感系统,提高系统信噪比和解调精度,增强复用能力,改善系统性能.

针对光纤微弯传感器在强扰动信号作用下,因传感光纤弯曲半径小于极限值,致使光纤受损及传感器失效的问题,实验采用自制的短波光固化剂,通过将其封装至已预置有传感光纤的高聚物套管中,利用He-Ne激光器和短波LED分别作为检测和修复光源,研制了一种既能在线自诊断传感器健康状况,同时又能对受损光纤进行实时修复的光纤微弯传感器.实验结果表明:该传感器具有修复时间短、修复效果好等特点.

为研究激光对蝗蝻的杀灭效应,选择采用功率2W、波长808nm的半导体激光器,针对三龄及以前龄期和三龄期后亚洲小车蝗蝻虫分组试验,激光束对准蝗蝻头部位置,进行不同功率密度、不同时间的照射试验,分别观察照射后即刻、照射后5小时和照射后次日20时蝗蝻的致死率,并对三龄期后蝗蝻照射前后的活性降低程度比较.与对照组相比,照射试验组蝗蝻活性均有不同程度的降低,且随着激光剂量的增加和照射后时间的延长,活性降低程度和致死率呈现增长趋势.结果表明,近红外激光辐照亚洲小车蝗蝻虫头部位置有较好的致死作用并抑制其活性,且蝗蝻龄期越小致死效果越好.

从脉冲CO2激光损伤K9玻璃有限元模型的建立和网格划分、脉冲激光的加载、设置初始条件和边界条件等几个方面,分析了基于ANSYS的脉冲CO2激光损伤K9玻璃模拟过程中的一些关键问题,建立了脉冲CO2激光损伤K9玻璃的有限元模型,对K9玻璃受到脉冲CO2激光辐照时的温度和应力分布进行了数值分析.

本文根据全矢量模型对六角形光子晶体光纤(PCF)的各种结构参数对基模非线性系数的影响进行数值研究,数值研究发现,增大空气孔的直径d或者减小空气孔的间距Λ都会使非线性系数增大,这将对设计不同要求的非线性微结构光纤提供有效的理论依据.

为改善钛合金表面性能,采用一定比例的Ti/C混合粉末作为预涂层,500WYAG脉冲激光作为辐射源,利用激光熔覆方法对Ti-6Al-4V钛合金表面进行激光熔覆处理,在钛合金表面原位生成了以TiC陶瓷为主的陶瓷层.利用XRD、OM、以及显微硬度测试等手段对熔覆层的成份、组织及性能进行了分析测试.实验结果表明,原位生成TiC陶瓷的合适工艺参数组合为:脉宽0.5ms,脉冲频率15Hz;扫描速度为1.0mm/s左右;Ti:C=4:1(质量比).在此工艺条件下,熔覆层中可原位生成以TiC为主,同时含有粘结相Ti的陶瓷金属熔覆层,熔覆层内组织比较均匀,没有裂纹和气孔,熔覆层与基底形成了良好的冶金结合.熔覆层的显微硬度最高可达到1546kg/mm2左右,比基底硬度(310kg/mm2)提高了近4倍.

对于低频激发的液体表面波,提出了一种激光干涉测量方法,并在实验上观察到了清晰的干涉图样,且干涉条纹定域在一定的空间范围.当表面波激发源频率为几十赫兹时,其表面波参数稳定不变,且表面波反射光所形成的干涉图样稳定不变;而当表面波激发源频率为几赫兹至亚赫兹频段时,表面波为调幅波.表面波反射光所形成的干涉条纹的定域宽度周期性振荡,振荡频率与激发频率相同.理论上导出了调制干涉图样光强度与表面声波之间的解析关系,并得到了干涉条纹间隔与表面波波长、干涉条纹定域宽度与表面波振幅之间的解析关系.

目的:探讨强脉冲光对胶原蛋白的生物效应与治疗皮肤光老化的作用机制.方法:采用波长640-1200nm的强脉冲光照射豚鼠背部皮肤;能量密度为30J/cm2,单脉冲发射,脉宽5ms.分别于照光后第1d、8d、15d、30d及45d切取皮肤样本,进行HE染色、苦味酸染色观察组织学改变;测量照光区皮肤羟脯氨酸的含量.结果:组织病理显示照光区从第8d起至第45d成纤维细胞增多,胶原纤维排列由疏松逐渐致密,明显强于非照光区.照光区皮肤羟脯氨酸含量从第8d起至第45d持续高于非照光区,具有显著性差异(p<0.001).结论:强脉冲光照射豚鼠皮肤后可刺激胶原蛋白增加,进而改善皮肤弹性,并至少能维持8周以上的时效性,为强脉冲光治疗皮肤光老化预测有效期的时效性与设定治疗间期提供参考依据.

目的:本研究观察5-氨基乙酰丙酸介导的光动力疗法(ALA-PDT)对耐药白血病细胞株HL-60/ADR的诱导凋亡作用.方法:以耐药白血病细胞株HL-60/ADR为实验模型.实验分为4组,对照组、单纯ALA组、单纯光照组及ALA+PDT组.用MTT法检测细胞的存活率,瑞特染色观察细胞形态学改变,用双染法检测细胞凋亡率,并用共聚焦激光显微镜观察凋亡细胞的特征.结果:ALA+PDT组光照后瑞特染色可见凋亡改变;MTT法显示细胞存活率明显下降,24h为(48.67±8.14)%,48h进一步降低至(22.23±6.07)%,两者比较差异有统计学意义;流式细胞仪检测显示细胞凋亡率3h、4h和24h分别为(6.35±1.40)%、(8.07±1.87)%和(57.66±7.55)%,与对照组相比差异有统计学意义;LSCM观察AnnexinV-FITC单阳性及AnnexinV-FITC/PI双阳性细胞均具有典型的凋亡特征,而单纯ALA组、单纯光照组及对照组则无上述改变.结论:ALA-PDT能灭活耐药白血病细胞株HL-60/ADR,主要通过诱导凋亡的方式实现的,并呈一定的时间依赖性.

目的:探讨经鼻内窥镜下行钬激光泪囊鼻腔造孔术治疗慢性泪囊炎的应用.方法:应用钬激光技术于鼻内窥镜下治疗慢性泪囊炎47例(47只眼),术后随访3-6个月. 结果: 拔管后患者无流脓、泪溢;或无流脓,但泪溢症状改善,泪道冲洗通畅,鼻内窥镜下可见造空口成型定义为手术成功.成功率为93.6%. 结论:应用鼻内窥镜下治疗慢性泪囊炎已成为鼻眼相关外科学的重要内容之一,我院近年来应用钬激光技术于鼻内窥镜下行泪囊鼻腔造孔术治疗慢性泪囊炎及泪囊鼻腔吻合手术失败的患者.该手术无面部瘢痕,术中于鼻内窥镜下用光导纤维通过泪道作准确定位后,应用钬激光技术具有止血作用,组织损伤小,方便快捷,泪液的导流系统不受影响,更是传统的泪囊鼻腔吻合手术失败的很好的补救方法.术毕置入与造孔口相匹配的硅胶条3月,并作定期随访,提高了手术的成功率.

目的:观察Ho:YAG激光治疗睑缘病损的临床疗效.方法:采用Ho:YAG激光对992例睑缘病损进行治疗,观察其疗效.结果:所有病例均一次治愈.Ho:YAG激光治疗具有手术时间短、痛苦小、无出血、无疤痕形成等优点.结论:Ho:YAG激光治疗睑缘病变疗效令人满意、安全可靠.

目的:观察激光技术辅助脂肪抽脂的基础病理改变及电镜变化,以建立其技术和方法的细胞水平支持.方法:应用低能量激光溶脂技术检测SD老年大鼠的脂肪层液化,用测量的方法观察溶脂效果,病理切片观察脂肪细胞膜性结构的改变,投射电镜观察脂肪细胞超微结构的变化.结果:与阴性对照组对比发现,随着照射时间的延长,溶脂效果越好,脂肪细胞的膜性结构破坏越显著,其超微结构改变也越明显.结论:低能量激光溶脂技术能够达到良好溶脂效果,其细胞水平改变给予基础支持.

本文利用物理学的相关理论阐述了激光照射组织的作用机制,并在此基础上探讨了激光针灸的机理;总结了激光照射穴位在临床上的应用,并指出了存在的问题和将来发展的方向.

介绍了浮动油封的工作原理和激光表面处理工艺.采用CO2激光对45#钢激光表面淬火后,其变形很小,表面硬度很高,能够达到浮动油封工作的技术要求.