期刊基本信息
创刊:
1974年 • 半月刊
名称:
中国激光
英文:
Chinese Journal of Lasers
主管单位:
中国科学院
主办单位:
中国科学院上海光机所
中国光学学会
出版单位:
中国激光杂志社
主编:
李儒新
执行主编:
罗毅
副主编:
骆清铭 张镇西 李学春 陈岐岱 顾冬冬 周朴
ISSN:
0258-7025
刊号:
CN 31-1339/TN
电话:
021-69917051
邮箱:
地址:
上海市嘉定区清河路390号
邮编:
201800
定价:
155元/期

本期栏目 2004, 31(7)

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中国激光 第31卷 第7期

作者单位
摘要
中国科学院西安光学精密机械研究所瞬态光学技术国家重点实验室, 陕西 西安 710068
用半导体抽运的Q开关YLF倍频激光器抽运钛宝石晶体,在平凹腔内加入组合的石英双折射滤光片压缩线宽,用LBO晶体腔内激发二次谐波,聚焦到BBO上产生四次谐波深紫外光。在抽运功率3.8 W时,输出610 mW,416 nm蓝光。用长焦距的透镜聚焦二次谐波,得到64 mW,208 nm的紫外激光。基频光的谱线宽度是决定倍频效率的关键因素。实验观察到激光器的频谱宽度与双折射滤光片的带宽有一个数量级的差别,考虑到模式竞争和增益饱和效应,数值模拟了加入双折射滤光片后的钛宝石激光器的实际线宽,结果与实验中测量的数据基本一致。实验还分析了基频光的线宽对二次谐波效率的影响、二次谐波的线宽对四次谐波效率的影响、基频光的波长对四次谐波激发效率的影响。
激光技术 钛宝石 腔内倍频 四次谐波 双折射滤光片 线宽 
中国激光
2004, 31(7): 769
作者单位
摘要
1 浙江大学现代光学仪器国家重点实验室, 浙江 杭州 310027
2 柏林工业大学光学所,德国 柏林 10623
实验研究了带外腔反馈注入的宽接触条形激光器,并用光线传输矩阵分析了该外腔结构。利用闪耀光栅及耦合输出反射镜对表面未镀增透膜的半导体激光器构成外腔,选择一定模式的激光反馈注入回激光器,从而限制了其他模式在半导体激光器内的振荡,压缩了激光器输出激光的光谱宽度。当激光器驱动电流为2.7倍阈值电流时,获得230 mW输出功率,0.6 nm谱宽,单瓣近衍射极限的激光输出。用一平面镜代替光栅作为外腔反射镜,获得了320 mW输出功率,1.5 nm谱宽的单瓣近衍射极限的激光输出。
激光技术 宽接触条形激光器 外腔 反馈注入 
中国激光
2004, 31(7): 773
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
2 上海交通大学应用物理系,上海 200030
将周期性极化晶体和双包层光纤激光相结合获得绿光激光输出,是实现高光束质量、全固化、小型化、高效率绿光激光器的一个非常有前途的方向。采用周期性极化铌酸锂晶体(PPLN)光栅周期6.5 μm,长20 mm,宽5 mm,厚0.5 mm,对种子光注入式掺Yb双包层光纤激光器的准连续输出进行了倍频。研究了倍频光功率和转换效率随抽运光功率的变化关系,保持PPLN的控制温度为193.1℃,在抽运功率为650 mW时,得到6.7%的最高谐波转换效率,在抽运功率为970 mW时,得到了59 mW的最高绿光功率输出。
非线性光学 倍频 周期性极化铌酸锂晶体 双包层光纤激光 
中国激光
2004, 31(7): 777
作者单位
摘要
中山大学电子与通信工程系, 广东 广州 510275
基于分子振动弛豫理论完善了缓冲气体的作用模型,利用半经典密度矩阵理论与量子力学理论,定量分析研究了缓冲气体对小型光抽运远红外激光过程的作用机理以及缓冲气体作用下小型腔式光抽运NH3分子远红外激光器的频谱特性,讨论了工作气压、抽运功率等工作参数对频谱特性的影响,并对理论计算结果进行了实验验证,二者符合得较好。研究结果表明,在小型光抽运远红外激光器中加入适当的缓冲气体,大量工作气体分子与缓冲气体分子之间的无规碰撞会引起谱线加宽,而且可以使远红外激光输出信号增强。
激光技术 光抽运远红外激光器 缓冲气体 频谱特性 
中国激光
2004, 31(7): 780
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
准分子激光作为当前光刻装置的主要光源,要求其输出激光光束强度分布尽量均匀。为了改善其光束强度分布的均匀性,介绍了一种新型梯形棱镜式准分子激光光束均匀器。从理论上分析了其工作原理及设计加工要求,计算了最佳均匀截面位置,并与普通棱镜均匀器进行了比较。实验中根据经梯形棱镜折射后光束能量在中间较强光束的本底基础上进行三分互补叠加的原理,实现了其与普通棱镜均匀器在二维方向上的组合使用;通过调节均匀器与接收屏之间的距离并同时记录每一位置处光束光斑的能量分布改善情况,确定了最佳均匀截面位置并与理论计算相吻合。利用其改善准分子激光器输出光束强度的分布,起伏优于4%,其均匀效果优于普通棱镜均匀器。
激光技术 准分子激光 光束均匀器 梯形棱镜 平顶因子 
中国激光
2004, 31(7): 785
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
利用描述光纤放大器非线性折射率的公式,通过数值模拟的方法模拟了输入信号功率、抽运功率、信号波长以及增益效应和克尔效应等变量对掺钕光纤放大器非线性折射率的影响,结果表明无论是增加抽运光功率或信号光功率,当信号光的波长小于1064 nm时,掺钕光纤放大器的非线性折射率的数值在此波段附近所对应的值为正值,大于此值所对应的值为负值;抽运功率较小时增益效应对非线性折射率的影响较大,而抽运功率较大时克尔效应对非线性折射率的影响较大,这主要是增益饱和所导致的结果;当信号光频率一定时,随抽运功率的增加非线性折射率逐渐增加并达到饱和。
光电子学 掺钕光纤放大器 克尔效应 非线性折射率 相位 
中国激光
2004, 31(7): 789
作者单位
摘要
南京理工大学电子工程与光电技术学院, 江苏 南京210094
标准球波面透镜组是光干涉计量测试凸、凹球面面形质量的重要测量器具,它能产生P-V值优于λ/20(λ=0.6328 μm)的标准球面波,透镜组中末球面为标准球面。其使用特点要求透镜组的焦点F′与末面球心C重合;如果存在重合误差,则用于球面面形检验时会引入测量系统误差。推导分析了F′C的允许重合误差与透镜组F数等参量的关系,运用ZEMAX光学设计软件模拟给出系列小F数标准球波面透镜组允许的F′C重合误差,并设计实验测试方案,得到反映标准球波面透镜组F′C重合误差的干涉图,它们的波像差均小于5λ。由理论分析与实验测试结果可知,F数很小(如F/1.5,F/0.75)的标准球面透镜组,F′C重合误差小于0.03 mm,甚至达到微米量级。
光学技术与仪器 误差分析 光学设计 球波面 干涉仪 
中国激光
2004, 31(7): 793
作者单位
摘要
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610064
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
利用自行编制的热效应模拟软件,采用光线追迹方法获得激光棒内的热沉积分布,在此基础上利用热传导模型和热力光学模型,对高功率环形激光二极管阵列抽运的棒状激光放大器中动态热致退偏进行了详细模拟计算,并比较了不同输入功率下的热致退偏情况。结果表明,采用基于光线追迹的发热模型,可以很好地计算环形激光二极管抽运激光棒中的热效应问题;瞬态下的光程差分布和同消色线退偏图案的环数与棒内瞬态温升分布有关;输入功率越高,热效应引起的相对光程差就越大,波前畸变就越大,引起的热致退偏也就越严重,在同消色线图案中的环数就越多。
激光技术 热效应 热致退偏 环形二极管抽运固体激光器 
中国激光
2004, 31(7): 797
作者单位
摘要
清华大学电子工程系, 北京 100084
受激布里渊散射(SBS)的抑制是实现光纤参量放大的重要技术要求,已有文献报道多采用对抽运光进行相位调制的方法,将光功率分散到多个频率分量上来达到这一目的。提出一种二次调相的方法,在已有2 GHz相位调制的商品光源上施加365 MHz的二次相位调制,将高非线性光纤(HNLF)的受激布里渊散射阈值由未加任何调制时的10 dBm至少提高到23.5 dBm,达到了参量放大的要求。在此基础上,进行了连续波(CW)抽运的光纤参量放大实验。实验中采用长度为1450 m,非线性系数γ=11.9 W-1km-1,色散斜率S=0.0155 ps/(nm2?km)的高非线性光纤,使用外腔可调谐激光器(ECL)作为信号光源,小信号增益带宽达到26 nm(增益>10 dB),峰值增益达到24 dB。同时还观察到了由于非线性拉曼放大作用造成的长波长信号光增益大于短波长信号光增益的不对称性。
光电子学 光纤参量放大 相位调制 受激布里渊散射 非线性 
中国激光
2004, 31(7): 802
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
根据光纤激光器瞬态的速率方程,对F-P腔光纤激光器的瞬态输出特性进行了理论分析。采用数值计算方法对不同长度、不同腔面反射率、不同抽运功率下光纤激光器输出的弛豫振荡特性进行了模拟分析。结果表明弛豫振荡频率随光纤长度增加而减小,但是随抽运功率的变化很小。弛豫振荡幅度随抽运功率上升而增加,振荡的衰减时间随激光器腔镜的反射率的增加而上升,但是不随抽运功率变化。进行了975 nm抽运的Er/Yb共掺双包层光纤激光器的实验,实验表明理论分析得到的基本特性是合理的。
激光技术 光纤激光器 弛豫振荡 速率方程 
中国激光
2004, 31(7): 807
杨希华 1,2,*
作者单位
摘要
1 华东师范大学物理系, 上海 200062
2 东华大学应用物理系,上海 200051
通过求解含时密度矩阵方程研究了不同能量抽运场作用下Λ型三能级系统的瞬态电磁感应透明特性,分析了不同能量抽运场作用下弱探测场的吸收、各能级的布居及相干项ρ23随时间的演变关系。结果表明,当抽运场能量较高时,系统可实现瞬态无反转放大;随着抽运场能量的减小,电磁感应透明将减弱,瞬态无反转放大将消失。由于探测场的吸收取决于抽运场的拉比频率与相干项ρ23的乘积,在强抽运场作用下,非零瞬态振荡相干项ρ23导致探测场的瞬态吸收和无反转放大,抽运场能量的减小将引起总的相干效应减弱,从而导致探测场的负吸收消失以及正吸收增强。
激光物理 瞬态电磁感应透明 瞬态无反转放大 量子相干 
中国激光
2004, 31(7): 811
作者单位
摘要
1 西安电子科技大学测控工程系, 陕西 西安 710071
2 华北光电技术研究所,北京 100015
激光水下目标的识别是一个崭新的研究领域,有许多问题亟待解决,其中目标提取问题是关键。由于激光照射下的水下图像含有大量的散斑噪声,严重影响图像的质量。依据统计规律相同的噪声可以对消图像中的噪声这一原理,结合小波变换和统计方法,提出了一种基于统计对消的水下目标分割方法(SC)。其中,采用小波变换,对低频成分进行特殊处理,以增强图像中的目标信息;采用统计方法来充分抵消图像中的干扰噪声。实验结果表明,水下目标分割方法是有效且可行的。
图像处理 水下目标 统计对消 散斑噪声 小波变换 形态滤波 
中国激光
2004, 31(7): 815
作者单位
摘要
中国科学院上海光学精密机械研究所, 上海 201800
分别对三种以4-甲基噻唑、苯并噻唑和6-甲基苯并噻唑作为重氮组份,以3-二乙氨基苯酚作为偶合组份的偶氮染料的镍螯合物的光谱、热学性质和薄膜的光学常数(复折射率N=n+ik)及光存储性能进行了研究。结果表明,以4-甲基噻唑作为重氮组份的偶氮镍螯合物在激光工作波长650 nm处具有较高的折射率指数(n=2.46)和较小的消光系数(k=0.18),在330℃左右分解,而且分解曲线陡峭。光盘静态测试仪的测试结果表明该染料薄膜在较低的写入功率和较窄的脉冲下,可以获得大的反射率对比度。该染料有望作为高密度可录光盘(DVD-R)的记录介质。
光电材料 偶氮镍螯合物 光存储介质 光学性质 热学性质 
中国激光
2004, 31(7): 820
作者单位
摘要
1 南开大学现代光学研究所, 天津 300071
2 华南师范大学信息光电子科技学院,广东 广州 510631
提出了一种基于光纤环形镜作为反射器的反射式L-波段掺铒光纤放大器(EDFA)结构。光纤环形镜不但可以反射后向放大自发辐射(ASE)作为二次抽运源,而且还可以反射信号,使信号得到二次放大。当抽运功率为115 mW时,在1570~1605 nm波长范围内,反射式L-波段掺铒光纤放大器的平坦小信号增益达到29.14 dB,与前向抽运方式L-波段掺铒光纤放大器相比(保持平坦性不变),增益提高了5.33 dB。分别输入波长为1580 nm和1600 nm的信号,反射式L-波段掺铒光纤放大器的饱和输出功率为7.63和7.6 dBm,与前向抽运方式L-波段掺铒光纤放大器相比分别提高了2.98和3 dB。
光纤通信技术 掺铒光纤放大器 光纤环形镜 L-波段放大器 波分复用 
中国激光
2004, 31(7): 825
作者单位
摘要
1 北京交通大学光波技术研究所, 北京 100044
2 Electrical and Computer Engineering Department, McMaster University, CA
EDFA的增益平坦化是WDM系统中的重要问题,用成本低、插损小的光纤光栅实现该功能是一项有吸引力的方案,采用剥层法设计了基于啁啾光栅的增益平坦滤波器。基于时间因果律的剥层算法将光纤光栅看成一个分离的模型,由一系列长度为Δ的复反射器所组成,每个反射器的后端耦合系数都可由它的前端耦合系数递归地求出,从而能快速、精确地反演出光栅的耦合系数函数。啁啾光栅的目标反射谱由理想的增益平坦滤波器透射谱获得,利用与反射谱群时延有关的常数α可控制光栅的长度,α取值为0.0024 cm2时,对应的光栅长度为3.5 cm。用剥层法反演出耦合系数函数后,又通过解Riccati方程模拟了合成光栅的透射谱。数值模拟结果显示理想透射谱与合成光栅透射谱之间的峰峰值误差小于0.1 dB,并且在工作带宽范围内,透射谱群时延的变化量小于0.6 ps,表明该滤波器对系统没有额外的色散影响。
激光技术 增益平坦 误差函数 剥层法 L波段掺铒光纤放大器 
中国激光
2004, 31(7): 829
作者单位
摘要
1 南开大学光子技术中心, 天津 300071
2 深圳飞通光电股份有限公司,广东 深圳 518057
采用符合ITU-T标准的C-波段40信道波分复用(WDM)光源对分布式拉曼放大器(DRA)的特性进行了实验研究。对不同抽运方式及不同光纤长度的分布式拉曼放大器性能作了较为详细的报道。在抽运功率相同的条件下,选用50 km单模光纤对比研究了不同抽运方式的拉曼放大器增益和噪声。通过对不同光纤长度的分布式拉曼放大器的实验研究发现,在较低抽运功率且输入信号功率较低的情况下,随着光纤长度增加,拉曼增益也增加,有效噪声系数减小。研究了分布式拉曼放大器对波分复用通信系统信噪比的改善,实验发现不同抽运功率下,拉曼放大器对系统信噪比的改善随抽运功率增加而增加,但是不成线性关系,而且最终会出现饱和。
光电子学 分布式拉曼放大器 开关增益 等效噪声系数 光信噪比 
中国激光
2004, 31(7): 833
作者单位
摘要
1 南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室, 江苏 南京 210016
2 东南大学无线电工程系,江苏 南京 210016
根据液体折射率随温度变化而改变的特性,提出了一种基于表面等离子体波共振(SPR)效应的新型光纤温度传感器,分析了表面等离子体波共振光纤探头感应环境温度变化的原理。对表面等离子体波共振探头结构进行了优化设计,并进行了相关实验,为实现高折射率液体介质的感温测试和扩大测温范围提供依据。通过自行设计的一套光纤温度传感测试系统,得到系统输出的表面等离子体波共振光谱信号随温度变化的特性曲线,并提出对共振波长和最小光强反射率进行实时双参数测量的方法。实验结果表明,该测试系统具有结构简单、全光纤化、易远程测量等优点。
传感器技术 表面等离子体波共振 光纤传感器 温度测量 折射率 共振波长 
中国激光
2004, 31(7): 838
作者单位
摘要
国防科技大学理学院光电工程系, 湖南 长沙 410073
报道了干涉型保偏光纤微振动矢量传感器的理论与实验结果。传感器采用全保偏光纤结构,消除了偏振不稳定性,系统采用光频调制相位载波(PGC)解调信号处理技术,消除了干涉仪初始相差的影响,从而实现了对传感信号的稳定检测。对三轴正交芯轴式干涉型全保偏推挽结构的光纤微振动矢量传感器进行了理论和实验研究。由理论得到了简化公式,并通过公式分析了各种参数对传感器谐振频率与灵敏度等特性的影响。由实验得到系统谐振频率约为370 Hz,与375 Hz的理论结果基本一致。在5~200 Hz频段系统灵敏度响应平坦,约为340 rad/g,略低于356 rad/g的理论值。该传感器具有良好的矢量性,在45°方向的灵敏度约为轴向灵敏度的0.7倍,与理论结果一致,正交方向串扰小于-26 dB。系统最小可测相位为10-5 rad,最小可测加速度为3×10-8 g。
光电子学 光纤传感器 振动测量 加速度传感器 
中国激光
2004, 31(7): 843
作者单位
摘要
国防科技大学理学院, 湖南 长沙 410073
在全光纤开环光纤陀螺中,利用压电陶瓷调制器可以为光纤陀螺提供互易性正弦相位偏置,但相位调制中的寄生非线性会对陀螺测量产生影响。从理论上给出了二倍频非线性相位调制情况下开环光纤陀螺输出信号的一、二、四次谐波表达式,分析了相位调制非线性对陀螺工作点测量与信号解调的影响,实验验证了相关结果。实验结果与理论分析表明在陀螺应用中必须采取措施抑制非线性相位调制的幅度。
光电子学 相位调制非线性 光纤陀螺 工作点 
中国激光
2004, 31(7): 848
作者单位
摘要
中国科学院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
介绍一台用于夜晚探测大气温度分布的L625瑞利-拉曼(Rayleigh-Raman)散射激光雷达。采用Nd∶YAG激光器三倍频输出355 nm作为发射激光,利用弱光子计数技术检测大气中分子的瑞利散射和N2分子振动拉曼散射回波,分析得到了平流层和对流层中上部大气温度的垂直分布廓线。其观测结果分别与HALOE/UARS卫星和无线电气象探空仪结果进行了对比分析。其中,激光雷达观测的平流层温度与HALOE卫星的结果对比表明,它们在高度25~65 km内显示出较好的一致性,20个夜晚的平均温度差别基本上小于2 K。激光雷达与无线电气象探空仪探测的对流层温度在高度为5~18 km内反映了较为一致的分布趋势,15个夜晚的平均温度差别在6~16.5 km高度内小于3 K。这些结果表明,L625瑞利-拉曼散射激光雷达观测数据可靠,可用于大气温度分布的常规观测和分析研究。
激光技术 大气温度 激光雷达 瑞利散射 拉曼散射 
中国激光
2004, 31(7): 851
作者单位
摘要
中国科学院半导体研究所集成光电子学国家重点实验室, 北京 100083
为了克服用共面探针测量光探测器芯片的高频特性对电极结构的限制,提出了一种精确测量光探测器芯片的阻抗和频率响应的新方法。对于任意电极结构的探测器芯片,首先把芯片与测试夹具连接,通过一系列的校准和测量,可以得到夹具的S参数,进而利用微波理论扣除整个测试夹具的影响,得到探测器芯片的S参数,计算出光探测器的阻抗和频率响应特性。用该方法对P极和N极共面的光探测器芯片的阻抗和频率响应特性进行了测量,并与直接用微波探针测量的结果相比较,验证了该方法在50 MHz~16 GHz的频率范围内的正确性。
光电子学 光探测器 微波网络分析仪 频率响应 
中国激光
2004, 31(7): 857
吴栋 1,2,*朱日宏 1陈磊 1王青 1[ ... ]高志山 1
作者单位
摘要
1 南京理工大学电光学院, 江苏 南京 210094
2 解放军镇江舰艇学院教研部,江苏 镇江212003
压电晶体(PZT)光学移相器作为移相干涉仪(PSI)的关键部件,其移相误差直接影响被测波面的相位复原精度。分析了压电晶体移相器在移相过程中导致干涉图旋转的原因――类进动,其本质是移相器在伸长的同时其参考镜端面法线方向绕着伸长方向产生旋转。利用典型的Hariharan五步移相算法,得出了类进动现象所导致的波面相位复原误差计算公式,给出了在测试孔径上的误差分布图。对影响误差大小的主要因素如干涉条纹的宽度、旋转的角度和测试口径等进行了具体分析,由此推导出在移相干涉仪光学调整过程中控制干涉图旋转误差的准则。
光学技术与仪器 干涉测量 移相干涉仪 移相器 类进动 误差 
中国激光
2004, 31(7): 861
作者单位
摘要
中国科学技术大学电子工程与信息科学系光纤实验室, 安徽 合肥 230027
提出了一种利用全光纤非平衡Mach-Zehnder干涉仪作为边缘滤波器进行光纤布拉格光栅(FBG)波长移位检测的方案。这种边沿滤波器具有梳状的滤波特性,且其两输出臂滤波特性互补。利用其一对滤波边沿,可以将被测光栅的波长信息转化为功率信息进行检测。在制作时,通过适当改变干涉臂长差可方便地调整测量范围和检测分辨率,具有较大的灵活性。以两种不同的比较运算的方法消除系统功率起伏对测量结果的影响,都得到了较好的结果。采用该检测方案进行了光纤布拉格光栅温度传感实验,得到了±10 pm的波长测量精度。
光电子学 光纤光栅传感 全光纤Mach-Zehnder干涉仪 边沿滤波器 
中国激光
2004, 31(7): 865
作者单位
摘要
电子科技大学光电信息学院, 四川 成都 610054
在激光诱导扩散等激光微细加工技术中,需要用聚焦激光束照射基片表面,以形成局部高温区。为使局部高温区的温度分布满足实验要求,对10.6 μm聚焦连续波CO2激光束照射下半导体基片的温度上升进行了数值计算。计算中考虑了基片材料对10.6 μm激光的吸收系数随温度的变化。计算得到了温度上升与基片预热温度、入射激光束功率及曝光面积等参数的关系。结果表明,基片初始温度为室温及激光焦斑直径小于100 μm时,激光照射形成稳定高温区的最高温度不超过600 K。增加基片初始温度,可以在建立满足要求的温度上升的同时,减小基片上高温区分布的面积。在同一初始温度下,在基片高温区分布的面积符合实验要求的前提下,应尽量使用较大的光斑尺寸和激光功率,从而使基片表面热斑的温度分布更易控制。
激光技术 激光微细加工 半导体 温度上升 
中国激光
2004, 31(7): 870
作者单位
摘要
西北工业大学, 陕西 西安 710072
建立了侧向送粉激光熔覆粉末颗粒温升的数学模型,该模型可以考虑激光束的功率分布。推导了考虑激光束直径大于粉斑直径和小于粉斑直径两种情况下,粉末颗粒在光束辐照下的温升与其在光束下运动时间的关系式。通过算例,给出了在不同激光功率下粉末颗粒的温升随其与激光束相互作用时间的关系曲线以及不同颗粒直径条件下粉末颗粒温度随相互作用时间的关系曲线。采用微距摄影技术对粉末颗粒到达熔池表面的状态进行实验观测,并采用图像分割技术中的迭代阈值选取方法,对所获得的灰度图进行处理从而得到了粉末颗粒到达熔池的温度。计算结果与实验分析获得了相同的结论,从而验证了模型的正确性。
粉末冶金 激光熔覆 温升模型 微距摄影 
中国激光
2004, 31(7): 875
作者单位
摘要
山东大学材料科学与工程学院, 山东 济南 250061
利用CO2连续激光对预涂石墨和硅混合粉末的Ti-6Al-4V合金进行了熔敷处理。金相分析发现熔敷层内形成了大量的化合物,X射线衍射分析证实形成的化合物主要为SiC,Ti5Si3和TiC等。电子探针分析表明熔敷层内的初晶化合物主要由SiC和TiC组成,共晶化合物则主要是Ti5Si3。熔敷层与金属基体呈良好的冶金结合,其硬度可达2000 Hv0.1,摩擦系数约为0.3,而基体的硬度约为320 Hv0.1,摩擦系数约0.55。可见熔敷层较基体的硬度大为提高,且其耐磨性能较好。激光工艺参数的改变影响着熔敷层的组织和性能,调整工艺参数可获得无气孔和裂纹的熔敷层。
粉末冶金 钛合金 激光熔敷 原位生成化合物 组织结构 摩擦系数 
中国激光
2004, 31(7): 879
作者单位
摘要
华中科技大学激光技术国家重点实验室,激光加工国家工程研究中心, 湖北 武汉 430074
激光直写技术因其不需要掩模就可以在绝缘基板表面直接制备各种高精度、复杂形状的导电层而受到广泛重视。但是,布线速度过低和工艺复杂一直是阻碍该技术工业化应用的瓶颈。提出了一种以导电金属粒子、有机成膜物质构成的复合导电浆料为熔覆物质,以有机环氧板为绝缘基板,采用CO2激光加热直接制备线路板的新工艺、新方法。所布导线宽度为350 μm,布线速率为2~20 mm/s,所用的激光功率为0~20 W,光斑直径约为100 μm。系统研究了激光直写导电层的组织结构特征、导线与基板的结合强度以及导线导电率的变化特征。结果表明,激光微细熔覆直写布线层与基材结合牢固,所布导线的电阻率与导电银颗粒的体积分数及激光功率的大小有关,工艺参数与材料配比合适时,导线电阻率可以达到10-6 Ωcm的数量级,能够满足工业应用的要求。最后,对普通环氧树脂板下激光微细熔覆金属导电浆料直写导线时导线的形成机理和导电机理进行了分析。
激光技术 激光直写 微细熔覆 导电浆料 导线 
中国激光
2004, 31(7): 883
作者单位
摘要
1 复旦大学物理系, 上海 200433
2 复旦大学应用表面物理国家重点实验室,上海 200433
3 上海市激光技术研究所,上海 200040
以动物血液为样品研究低强度激光对红细胞流变学特性的影响。将放置后的猪血血液(红细胞变形能力已变差)施以激光照射,测量红细胞变形能力的变化。用650 nm激光照射20 min后,红细胞变形能力有明显改善,此变形能力的改善随照射功率的增大而增强,至4~5 mW后趋于饱和。在相同的照射功率下(10 mW)650 nm与632.8 nm对红细胞变形能力的改善有相近的效应,这可由红细胞中血红蛋白对两波长的激光有相近的吸收得到解释。以小鼠血液为样品,研究激光照射对红细胞电泳率的影响。经632.8 nm激光照射后,红细胞的电泳率明显增加,此红细胞带电量的增加将有助于改善红细胞的聚集性。在所使用的激光功率下(小于20 mW),经形态学显微测量表明,红细胞并未造成可观察到的伤害,也未有溶血现象发生。
激光技术 红细胞 变形能力 电泳率 
中国激光
2004, 31(7): 888
高淑梅 1,2,*刘莹 1,2兰秀风 2沈中华 2[ ... ]倪晓武 1
作者单位
摘要
1 徐州师范大学物理系, 江苏 徐州 221009
2 南京理工大学应用物理系,江苏 南京 210094
用可见波段、不同波长的Ar+激光激发同一浓度血红蛋白溶液产生荧光光谱的研究结果表明,血红蛋白在628 nm附近存在一个较强的荧光谱峰,且随激励激光波长的红移其相对光强依次增大,从而解释了临床上用He-Ne激光治疗疗效显著的物理机理。理论研究结果认为该血红蛋白的荧光光谱主要是血红蛋白中存在的卟啉类荧光团的贡献。还利用475.6 nm的激光分别激发浓度为1%~7%的血红蛋白溶液,根据所获得的荧光光谱发现,其谱峰位置几乎不随样品浓度的改变而改变,该结果显示了激光与普通光对生物大分子存在明显不同的作用特性。
血液生理学 荧光光谱 血红蛋白 荧光团 卟啉 
中国激光
2004, 31(7): 893