中国激光最新期刊目录
基于光纤光栅传感的轮廓识别技术————作者：缪可心;余有龙;余千春;董晓田;周秦至;
摘要：针对机械手触觉轮廓感知的应用需求,设计了一种基于FBG传感技术的探针式轮廓测量装置。将可伸缩探针结构与FBG应变传感单元集成于机械手指尖,建立轮廓高度-探针位移-光栅波长漂移三级耦合关系,利用输出波长漂移可以解耦出轮廓高度,实验结果表明,在轮廓倾角θ和轮廓高度h满足:0°≤θ≤45°,0mm≤h≤5.5 mm时,波长漂移和轮廓高度之间满足线性关系,相关系数达0.95以上,对梯形、三角形、圆弧形等轮...
CVD单晶金刚石激光铣面工艺研究————作者：刘自磊;董雪岩;刘凯;寇扬;许彦;李辛垒;筵兴伟;杨培将;
摘要：为优化化学气相沉积（CVD）单晶金刚石激光铣面工艺，本文采用百瓦级纳秒和皮秒激光脉冲，通过单因素试验法探究了相同功率下铣面过程中不同激光入射角度、脉冲宽度以及光斑尺寸对金刚石铣面后所形成的坡角差异及其产生原因，通过优化铣面厚度以及厚度方向步进时间进一步提升了加工效率。结果表明，降低光斑尺寸、脉冲宽度以及增大激光入射角度可有效缩小激光铣面坡角，在平均功率为200W、脉冲宽度为12ps、激光光斑直径6...
Yb:Lu2O3薄片激光器的研究————作者：赵然有;沈威廷;马翔宇;宋帆;朱广志;尹延如;左致远;王海林;朱晓;
摘要：针对单晶Yb:Lu2O3薄片晶体在抛光与键合过程中易崩边、碎裂等问题，通过适当增加晶体厚度，并协同优化掺杂浓度和泵浦次数等参数，自主封装了单晶Yb:Lu2O3薄片晶体，对其运行特性进行测试，实现了输出功率100W、光束质量M2＜1.1高光束质量的基模激光输出，光斑圆度94%、光光效率26....
皮秒拍瓦激光驱动双时刻X射线背光照相技术研究————作者：于明海;田超;张天奎;单连强;张锋;温家星;陈忠靖;赵宗清;周维民;谷渝秋;
摘要：基于多束皮秒拍瓦激光发展的单发多时刻高能X射线背光照相技术，在激光惯性约束聚变、材料动力学等高能量密度物理领域具有重要应用需求。该技术能够在单一发次中获取动态演化过程中多个时刻的高分辨率照相图像，不仅解决了传统单束皮秒照相因初始条件不一致导致的实验结果难以重复的问题，还显著提升了实验效率。本文基于神光II升级装置的双束皮秒激光，针对间接驱动高Z壳靶丸的内爆过程，开展了双时刻照相的设计、正向仿真和实...
超快激光隐形切割的应力分析与复杂晶圆结构的高效切割工艺研究————作者：赵子涵;周欣宇;杜晨鹏;朱圣云;栗岩锋;刘庆京;张林;胡明列;
摘要：晶圆划片是半导体制造流程中的关键环节，划片过程中产生的热量、机械应力会导致硅片边缘出现弯曲、崩裂现象。本研究针对晶圆划片工艺中因应力损伤导致的崩裂问题，提出了一种基于隐形切割技术的优化方法。通过有限元分析结合J积分法，模拟了具有多层结构的硅晶圆在隐形切割过程中裂纹附近的应力场分布，探讨了裂纹深度与施力位置对应力响应及裂纹扩展的影响规律。模拟结果表明，当裂纹位于晶圆内部一定深度时，应力显著降低，隐形...
激光偏移量对K-500蒙乃尔合金与316L不锈钢接头腐蚀性能的影响————作者：蔡创;鲜泽均;黄嘉森;贺勇;金炫宇;唐华;陈辉;
摘要：采用激光焊接的方法，通过调控激光偏移量来得到外观成形良好的K-500蒙乃尔合金与316L不锈钢接头。采用应力腐蚀试验对其腐蚀行为进行研究和分析。结果表明，当激光偏移量从0 mm调整至+0.3 mm后，晶粒形态与析出相大小(M23C6)发生改变，接头的断裂模式从混合型断裂转变为韧性断裂，SCC裂纹由沿长直晶界扩展转变为沿曲折的晶界扩展，并阐明了SCC裂纹的萌生和扩展机制
光路优化提高金刚石氮-空位色心磁成像质量————作者：唐雨桐;叶安;李晓林;钮月萍;龚尚庆;
摘要：磁成像技术在生物医学、地质勘测以及新能源等领域具有广泛应用。金刚石系综氮-空位（Nitrogen-Vacancy,NV）色心磁力计因其卓越的空间分辨率和灵敏度，广泛应用于磁场成像。现有磁成像光路方案中，激发光斜入射方案形成椭圆形光斑，引入场平均效应，导致成像质量降低。而垂直入射方案虽能形成圆形光斑，但荧光收集效率较低。本文提出一种基于楔形棱镜组的光路优化方案，旨在提升金刚石系综NV色心磁力计的磁成...
面向绿色小型化光电器件发展的碳点激光器————作者：曾孝;丁树荣;杨玉卓;张永强;卢思宇;
摘要：在片上光子集成和绿色柔性光电器件技术快速发展的驱动下，小型化激光器件对低毒性、溶液可加工型增益介质的需求日益迫切。碳点凭借其独特的生物相容性和优秀发光特性，为构建环境友好型小型激光器提供了解决方案。本文综述了基于不同谐振腔体的碳点激光器的发展现状，结合现有碳点发光理论讨论了其激光增益机理，并给出了相应的提高激光性能的策略。最后，针对碳点激光器当前的应用，对其应用前景和需要克服的挑战进行了展望。总之...
面向空间应用的板条晶体封装一体化技术研究————作者：张宝林;孙广伟;杨成;冯盼;苗江云;王明建;辛国锋;侯霞;陈卫标;
摘要：鉴于空间激光系统对薄板条晶体焊接组部件在小型化、集成化、散热性能、偏振对比度及高可靠性等提出了严苛要求，本文聚焦于定制化Nd:YAG激光增益介质，创新性地将薄板条晶体封装一体化技术与激光点焊（无胶粘合）工艺深度融合，开展了一系列关键技术研究。研究内容涵盖了晶体表面金属化处理、铟银焊料与纯铟焊料的预制成型，以及高可靠性热沉设计、仿真-实验相结合验证机制，还有封装一体化等关键实现方法，旨在突破现有技术...
分段螺旋气体辅助的水导激光仿真与试验研究————作者：李冉;张广义;陈忠安;杨培瑞;张群莉;张文武;
摘要：水射流的稳定性是水导激光加工中激光束与水射流耦合的前提条件，对水导激光高效高质量加工具有重要意义。因此，本文提出了一种分阶段接触螺旋水-气耦合装置来提升水射流的稳定性。建立了理论模型，并分析了气体辅助水射流的气-水两相流场。通过数值模拟和试验对比，分析了不同辅助气体对水导激光加工前射流的稳定长度、加工时射流的溅射情况以及加工效果的影响。结果显示，在分阶段接触螺旋辅助气体作用下，水射流的稳定长度随气...
面向高温合金的水导激光开槽加工视觉定位方法————作者：陈智良;付生鹏;夏仁波;乔红超;赵吉宾;张雨庭;
摘要：针对水导激光加工前人工定位工件效率低、误差大的问题，本研究设计了一种基于线激光器-高动态相机的水导激光辅助定位系统，提出了一种视觉引导的工件定位方法。该方法通过线激光扫描完整工件，利用视觉系统重建三维点云，并将点云统一到机床基坐标系下。随后，根据加工参数准确选取开槽的起止三维点，建立精度最优的理想加工位姿，控制载物台将工件移动至最优加工位置完成加工。实验结果表明，该方法定位精度在0.017mm以内...
金属铜的水导激光加工机理与工艺研究————作者：谢万达;王水旺;孙瑾聪;丁烨;张效瑜;冯然;杨立军;何鹏;陈明君;
摘要：针对金属铜高导热性与高反射率对激光精密加工带来的难题，提出了一种水导激光加工方法。建立了水导激光蚀除铜的三维光热作用模型，开展了相应的实验研究，阐明了水导激光耦合能场与金属铜的作用机理。在此基础上，开展了单因素实验研究，明确了单脉冲能量、激光重频、进给速度、水束压力等关键参数对铜蚀除形貌的影响规律。并利用响应曲面法深入探讨了各参数之间的交互作用，优化得出了一组能够实现高效稳定切割的工艺参数。利用优...
利用光载波抑制提高混沌光通信的解密质量————作者：苏一宵;毛晓鑫;王安帮;
摘要：本文提出一种结合光载波抑制技术的混沌保密通信方案。光载波抑制利用Sagnac环和马赫-曾德尔调制器（MZM）实现。模拟结果表明，在共同信号驱动半导体激光器混沌同步通信方案中，光载波抑制技术的应用降低了合法解调的误码率，提高了混沌保密通信的解密质量。在100 km的传输距离下实现了传输速率为8 Gb/s的保密通信，当掩藏系数为0.564时，通过应用光载波抑制技术，误码率由1.01×10-2...
基于相位互补的四路激光相干合束技术研究————作者：王凯东;王江峰;郭江涛;范薇;汪小超;卢兴华;苗甜甜;
摘要：激光相干合束技术是提升激光器输出功率的重要技术路线之一，而相位控制技术是实现稳定高效的相干合束输出的关键。提出了一种基于相位互补的四路激光相干合束方法，阐述了相位互补技术的基本原理，从系统差异性的角度对合束效果进行仿真分析，并进行了实验验证。采用偏振同轴合束方式，实现了四路激光的相干合束，实验得到了95%以上的四路激光相干合束效率，单脉冲能量达7.88mJ，重复频率为1Hz，五分钟输出能量不稳定性...
等离子体辅助水导激光加工单晶碳化硅研究————作者：韩东宇;乔红超;曹治赫;韩晓龙;王顺山;赵吉宾;
摘要：单晶碳化硅（SiC）凭借其优异的物理和化学性能，在高功率、长寿命激光器水冷系统中应用前景广阔。本文通过水导激光对单晶碳化硅进行微孔加工，分析了激光诱导等离子体辅助作用对水导激光加工单晶碳化硅微孔效率及质量的影响。结果表明，以不同激光功率在单晶碳化硅上加工直径0.6 mm、0.8 mm和1.0 mm的微孔，采用铝箔作为靶材的情况下加工效率提高了8%～29%，微孔周围的崩边面积减少了37%～83%。本...
同轴水导双脉冲激光冲击强化应用技术研究————作者：韩洪征;赵凇楠;乔红超;陆莹;孙博宇;赵吉宾;
摘要：本研究针对无牺牲层激光冲击强化(LSPwC, Laser Shock Peening without Coating)技术中激光的高重频特征导致的水约束层稳定性不足以及强化效果较弱等问题，提出了一种同轴水导双脉冲LSPwC方法。通过设计同轴水导激光头，实现了水约束层与聚焦激光的同轴传输，显著抑制了水层波动及飞溅水雾对光路的污染，从而保障了激光能量的稳定传递。在此基础上，采用分束与空间延迟技术实现了...
基于双谱线的自校准激光吸收光谱氧气测量方法研究————作者：徐靖;程博闻;李劲松;
摘要：针对可调谐激光吸收光谱信号处理过程中背景信号获取和激光发射波长校正等关键技术问题，结合HITRAN光谱数据，开展了基于“双谱线”的自校准激光吸收光谱气体探测技术和信号处理算法研究。利用多项式拟合算法和已知“双谱线”光谱参数建立了最佳化光谱背景信号扣除算法和时域到频域转换的信号处理算法，以氧气（O2）分子为检测对象，建立了一套基于可见光波段（@760.4 nm）垂直面发射激光器...
聚晶金刚石的水导激光加工机理及技术研究————作者：陈世龙;张宇;刘德辉;靳田野;陈俊云;王真;黄传真;
摘要：针对高导热性聚晶金刚石开展了水导激光加工机理及技术的研究。提出了水导激光烧蚀阈值的计算方法，揭示了烧蚀机理，阐明了加工参数对表面形貌、加工质量和加工效率的影响。研究表明，水导激光作用下的临界烧蚀条件与初始激光功率呈正相关，且数值超过100 J/cm2；烧蚀机理主要为金刚石在激光能量诱导下形成具有微裂纹的石墨/缺陷层，并在水射流的冲刷下解理去除，使相变层下方的金刚石相裸露。在一...
基于分段抛物线相位调制的光纤受激布里渊散射抑制的数值仿真和实验验证————作者：范传灏;杨依枫;汪贺;邵千鹤;梁擎宇;李炳霖;周军;
摘要：锯齿形分段抛物线相位调制能够将激光光谱展宽成近似平顶的形状，且展宽的线宽等同于其啁啾率与周期的乘积。由于这种方案能将激光展宽成平顶光谱，研究人员认为它在抑制光纤受激布里渊散射(SBS)方面具有很大的优势。在本文中，这一调制方案通过数值仿真的方式得到了优化，也得到了实验验证。仿真结果指出，对于典型的10m光纤，无论线宽大小，调制半周期的“最佳值”都为12.2ns。半周期为12.2ns的分段抛物线相位...
公里级光子毫米波极化分集MIMO系统中的相干相消技术研究————作者：张秋彤;余建军;杨雄伟;王明旭;李韦萍;张沁旖;魏怡;马晗淞;徐思聪;姜璐涵;卞诚真;周雯;王凯辉;
摘要：为解决长距离毫米波（MMW）光纤无线融合（RoF）多输入多输出（MIMO）系统中的高路径损耗和相干相消问题，本文提出了一种极化复用MIMO系统。通过结合最大比合并（MRC）算法，本文在实验中成功实现了125 GHz毫米波30 Gbaud QPSK信号在4.6公里无线链路上的传输，数据速率可达60 Gbit/s。与单通道相比，采用全盲数字信号处理算法可实现最大2.6 dB的信噪比增益
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