作者单位
摘要
南京理工大学理学院,江苏 南京 210094
采用波长为1070 nm的连续激光对亚音速切向空气流下玻璃纤维增强树脂基复合材料(GFRP)的穿孔效应进行了研究。通过实验研究了功率密度(848~1556 W/cm2)和切向气流流速(0~1个马赫数)对穿孔形貌、穿孔点温度和穿孔时间的影响。结果表明:切向气流流速为0.5个马赫数(Ma)时靶材穿孔时间随功率密度的增加而减小,最大减小了46%;功率密度为848 W/cm2时穿孔时间随气流流速的增加呈先减小后增加的规律,与无气流(0 Ma)时相比,最大仅减小8%。激光功率密度的增加加速了热解气体的产生,使得孔隙压力升高,促进了靶材的剥蚀。切向空气流对作用过程的影响主要包括:降低树脂基体热解所产生的残炭含量,进而改变靶材吸收方式;产生切向剪切力,加速靶材的力学剥蚀;加速对流换热,降低靶材表面温度。当切向气流速度较小(≤0.4 Ma)时,切向气流的作用主要是促进树脂热解,降低残炭含量,转变靶材吸收方式;当切向空气流速较大(0.8~1.0 Ma)时,气流的冷却作用表现得较为明显。
激光光学 激光损伤 连续激光 玻璃纤维增强树脂基复合材料 切向空气流 穿孔效应 
中国激光
2023, 50(14): 1401002
作者单位
摘要
1 南京邮电大学电子与光学工程学院,江苏 南京 210023
2 南京理工大学理学院,江苏 南京 210094
提出在电压驱动下液体透镜的响应包括固有响应和强制响应,固有响应信号的函数形式由液体透镜的各种参数决定,与驱动电压无关,但其系数与驱动电压有关,强制响应与驱动电压具有相同的函数形式,液体透镜暂态过程的变化规律取决于固有响应,同样与驱动电压无关。因此,对同一液体透镜改变驱动电压仅改变暂态过程的响应幅度,不改变暂态过程的变化规律,从而也不改变液体透镜的响应时间。实验验证了液体透镜的响应可分解为固有响应和强制响应,测量了不同电压驱动下液体透镜的响应过程及响应时间,并对测试结果进行了理论分析。另外,观察到电润湿液体透镜的反冲现象,该现象出现在加载电压和撤去电压的初始阶段。
光学器件 主动或自适应光学 液体透镜 暂态过程 反冲现象 
光学学报
2023, 43(10): 1023001
作者单位
摘要
南京理工大学 理学院, 南京 210094
为了研究超短激光脉冲与双液滴相互作用过程中的光学击穿和等离子体分布, 基于麦克斯韦方程组和电离速率方程, 构建了飞秒激光与双液滴的瞬态耦合模型, 使用有限元分析方法, 对飞秒激光辐照微米量级双液滴的自由电子密度和光场分布进行了计算, 得到了双液滴结构对液滴光学击穿和等离子体变化的影响。结果表明, 第2个液滴的击穿阈值约为同等条件下单液滴击穿阈值的35%; 等离子体的形态和击穿点的位置随双液滴间距发生变化, 且在聚焦区域产生纳米等离子体射流; 第2个液滴对激光能量的吸收随着双液滴间距的增加而减少; 当分别使用满足击穿阈值的光强入射, 双液滴吸收的能量约为单液滴的3%; 第2个液滴对激光能量的吸收随光强增大而增大, 能量吸收比例最终趋于0.01, 仅为单液滴的1.5%。该研究为激光诱导水击穿和激光在大气中的传输提供了一定的参考。
大气光学 双液滴 光学击穿 激光等离子体 能量损耗 atmospheric optics double droplets optical breakdown laser plasma energy losses 
激光技术
2023, 47(2): 193
作者单位
摘要
南京理工大学理学院,江苏 南京 210094
通过建立激光与液滴相互作用的物理模型,采用数值仿真研究了激光冲击液滴形成的速度场对液滴变形和流动的影响规律。使用流体体积法,结合层流模型,确定了变形的主要特征和流动的精确细节。结果表明,液滴变形过程和破裂时间与已报道的实验结果有很好的一致性。同时,利用Rayleigh-Taylor不稳定性分析,确定了液滴形变、破裂时间与韦伯数的依赖关系。当韦伯数低于110.7时,液滴向前推进,不会发生整体破碎;韦伯数越高,液滴形变越剧烈,且液滴破裂的碎片越小。另外,液滴破碎后,由于涡量的作用,细小液滴出现自旋、融合、破裂等有趣的现象。
激光技术 脉冲激光 液滴破碎 表面不稳定性 流体体积 极紫外光刻 
中国激光
2022, 49(22): 2202008
作者单位
摘要
南京理工大学 理学院, 江苏 南京 210094
双脉冲激光诱导等离子体在激光加工、元素检测、材料去除等领域有广阔的应用前景和发展空间,对其进行诊断具有重要意义。针对延迟双脉冲激光诱导铝等离子体的作用效果和影响机理,采用双波长干涉法对其时间演化规律展开研究。基于马赫-曾德尔干涉仪搭建了双波长干涉诊断系统,得到了双脉冲激光诱导等离子体干涉图。通过对干涉图的处理和分析,得到了等离子体电子密度随双脉冲激光延迟时间的变化规律。结果表明,随着双脉冲激光延迟时间的增加,第二束脉冲激光对等离子体电子密度的增强效果先加强后减弱。其中,双脉冲激光延迟时间为10 ns时,对等离子体电子密度的增强效果最强,在30 ns时刻,其中心区域平均电子密度可达6.49×1019 cm−3,相较于同等能量单脉冲激光诱导等离子体提升了26%。同时研究了延迟时间对第二束脉冲激光作用机制的影响。研究结果为双脉冲激光诱导等离子体的优化方向提供了参考。
激光等离子体 双脉冲激光 双波长干涉 电子密度 laser plasma double-pulse laser two-wavelength interference electron density 
红外与激光工程
2022, 51(2): 20210892
作者单位
摘要
南京理工大学 理学院,江苏 南京 210094
激光无线能量传输在为远距离设备供能方面有着潜在的应用前景,在激光无线传能的同时进行激光无线通讯,具有重要的应用价值。针对砷化镓太阳能电池,对激光传能系统在无线能量传输时激光无线通讯性能进行了测试。实验采用波长808 nm激光实现砷化镓太阳能电池的能量传输,采用波长650 nm激光作为信号的传输,分别对单能量传输、单信号传输以及能量和信号同步传输三种情况下的砷化镓太阳能电池的输出特性进行了测试。结果表明:当单能量传输时,太阳能电池的性能与激光功率密度的大小密切相关,激光功率密度在54.9~90 mW/cm2范围内光电转换效率最大值为46.6%;当单信号传输时,通过测量系统的频率响应得到砷化镓太阳能电池的3 dB带宽约为3.7 kHz,并通过设计放大电路提高系统的通信性能,优化输出波形,使得系统的通信速率从10 kbps提升至240 kbps,输出电压峰峰值达到7.2 V。最后实验测量了不同激光强度下可实现的通信速率,当激光功率密度为59.5 mW/cm2时可实现140 kbps的通信速率,使得激光充电系统在无线能量传输下可以进行信号的传输。
太阳能电池 能量传输 信号传输 频率响应 solar cell energy transmission signal transmission frequency response 
红外与激光工程
2022, 51(2): 20210888
作者单位
摘要
南京理工大学 理学院,江苏 南京 210094
针对连续激光辐照硅太阳能电池的损伤特性,采用光束诱导电流(LBIC)成像方法进行表征,并对其毁伤特性进行了分析。首先采用波长为1 070 nm的连续激光聚焦在硅太阳能电池表面,诱导太阳能电池产生损伤,再通过LBIC系统扫描得到激光辐照区域的光电流分布图,进而分析太阳能电池的损伤情况。为了表征不同深度下太阳能电池的损伤情况,LBIC测量系统分别采用650 nm和980 nm波长激光作为探测光源。结果表明,1 070 nm连续激光辐照硅太阳能电池非栅线部位时,太阳能电池损伤首先发生在内部;随着功率密度的增加,在太阳能电池表面熔融前,电池内部已经产生了失效区域。当激光辐照太阳能电池栅线时,栅线会发生熔断,导致辐照位置远离电极引线一侧的光电流下降;严重时会使太阳能电池产生垂直于栅线的裂纹,使远离电极引线一侧的电池失效。该研究成果可为连续激光辐照太阳能电池损伤机理研究提供参考。
激光损伤 硅太阳能电池 连续激光 光束诱导电流 表面形貌 laser damage silicon solar cell continuous-wave laser light beam induced current surface morphology 
红外与激光工程
2022, 51(2): 20220022
Author Affiliations
Abstract
1 School of Science, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
2 MIIT Key Laboratory of Semiconductor Microstructure and Quantum Sensing, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
The propagating of laser-generated ultrasonic waves in K9 glass was investigated. Many methods have been developed to detect the laser ultrasound since laser ultrasonic waves can be used to measure material parameters or characterize materials properties. In order to reduce the measuring time, a Mach–Zehnder interferometer, a full field measuring tool, was preferred in this paper. The ultrasonic wave was produced on the K9 glass surface by a Q-switched Nd:YAG laser absorbed in a liquid layer. The interferograms were then taken at various delay times by a CCD camera after single pulse induced laser ultrasonic waves. Ultrasonic waves in the K9 glass can be observed from interferogram images. The results provide an understanding of laser ultrasound propagation in K9 glass in the lifetime.
laser ultrasound K9 glass optical interferometry 
Chinese Optics Letters
2022, 20(2): 021203
作者单位
摘要
1 南京邮电大学电子与光学工程学院、微电子学院, 江苏 南京 210023
2 南京理工大学理学院, 江苏 南京 210094
电润湿液体透镜是通过改变液面的形状而实现变焦的,变焦时间由透镜本身和驱动电压共同决定。为了减少变焦时间,需加快液面运动的速度,而黏滞系数较大的液体透镜其液面运动速度较慢。针对这一问题,提出了一种减少变焦时间的方法,即采用过驱动电压提高液面运动速度,然后将驱动电压降至目标电压。为验证该方法的有效性,基于近轴光线的传输理论,设计并搭建了电润湿液体透镜变焦时间的测试系统,分析了该系统的测试机理,研究了不同过驱动电压对电润湿液体透镜变焦时间的影响。结果表明,最佳情况下变焦时间由350 ms减少至82 ms。
光学设计 液体透镜 变焦时间 过驱动电压 
光学学报
2020, 40(13): 1322003
Ju Cheng 1,2Jia Zhang 1,*Jian Lu 2,**Xintian Bian 1[ ... ]Jin Shi 1
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics and Electronic Electrical Engineering, Huaiyin Normal University, Huaian 223001, China
2 School of Science, Nanjing University of Science and Technology, Nanjing 210094, China
The apatite compound Ca4La6(SiO4)4(PO4)2O2 (CLSPO) was explored as the host material for phosphors used in white light-emitting diodes (wLEDs). The crystal structure of the CLSPO host prepared by the solid-state reaction method was investigated with Rietveld refinement. The rare earth ions (Eu3+/ Tb3+/Ce3+, Tb3+/Tb3+, Mn2+) activated CLSPO phosphors were synthesized, and their photoluminescence properties, quantum yields, as well as thermal stabilities, were studied. Under near-ultraviolet excitations, the Eu3+ and Tb3+-doped CLSPO compounds exhibited red and green emissions with high luminescence efficiencies. Besides, tunable emissions from green to orange were obtained by introducing Mn2+ ions into the Tb3+-doped CLSPO samples. The results showed that the phosphors studied may have potential applications for wLEDs.
160.4760 Optical properties 230.3670 Light-emitting diodes 300.6170 Spectra 
Chinese Optics Letters
2019, 17(5): 051602

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!