超快激光

摘要： 干气密封的核心技术在于微米级槽型的加工,密封槽型的理论深度hg一般为3~10μm、粗糙度Ra≤0.8μm,目前的主流开槽方式为激光加工,但其实际加工精度与理论研究存在较大差距,严重影响了干气密封的实际使用效果。本工作通过采用超快激光加工技术,以碳化硅(SiC)材料为实验对象,实现了槽深幅值波动区间为2μm、最大粗糙度为0.59μm水平的槽型精密加工,提出了以材料气化阈值对应最小激光能量为基准的超快激光精密加工工艺思路。同时结合有序造型设计方法,得到了有序性好、规整度高的有序造型槽型结构,微尺度织构间距的最大误差仅为2.5%。该技术较传统工艺方法的加工时间缩短约30%,实现了适用于实际工业应用的低成本、高效率的有序造型激光定向加工技术。最后提出了基于同一检测手段下的平均多处随机检测均方差的质量检测评价方法,可对干气密封开槽质量及深度进行科学认定,研究结果可为进一步提高干气密封的加工制造水平、降低成本提供理论和技术支持。

摘要： 利用自行研制的啁啾布拉格光纤光栅(CFBG)刻写系统完成CFBG样品制作,成功应用于光纤锁模振荡器和啁啾脉冲放大(CPA)系统中。振荡器可输出19.4 nm带宽、18 mW平均功率激光,并可压缩至143 fs,经时域展宽、功率放大、时域压缩后,脉冲宽度可至264 fs。实验结果初步证明了国产CFBG在飞秒激光系统应用的可行性。

摘要： 超快激光因为有着超快时域和超高峰值功率的特点,利用超快激光可进行微米级的加工,是未来工业重要的发展方向。基于此,本文在介绍超快激光原理的基础上,对在工业领域的应用进行了详细的分析,并对未来超快激光这项技术在工业领域中的应用和推广提出了建议,希望对提升超快激光的应用效率有一定的帮助。

摘要： 近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室在UV-NIR超快激光诱导磷硼酸盐玻璃合成CsPbBr3量子点方面取得新进展。通过掺铝和热处理工艺在硼磷酸盐玻璃中得到具有优异热稳定和化学稳定性的CsPbBr3量子点,通过超快激光诱导在玻璃表面和内部析出了钙钛矿CsPbBr3量子点,扩大了钙钛矿量子点的应用范围。将在玻璃中构造大容量光存储、有源光波导和3D光学器件发挥重要作用。

摘要： 实验研究了激光脉冲宽度和脉冲个数对镍基高温合金材料去除阈值的影响,分别在290 fs, 1 ps和7 ps脉宽的激光下,使用1,10,50,100,300,500和1000个不同能量的激光脉冲辐照高温合金样品表面。实验结果表明,烧蚀坑尺寸会随脉冲数的增加而增加,而脉冲宽度的增加会加大脉冲个数对烧蚀坑直径的影响。通过烧蚀坑直径的平方值与激光脉冲能量之间存在的对数关系,得到了不同脉冲宽度下镍基高温合金的多脉冲材料阈值。3种不同脉宽下的高温合金多脉冲去除阈值都存在显著的累积效应。根据去除阈值计算得到290 fs,1 ps和7 ps脉宽下的累积效应系数分别为0.88,0.86和0.78。

摘要： 大口径超高峰值功率激光的时空耦合(spatiotemporal couplings,STCs)畸变会严重影响焦斑的功率密度,为了准确预测远场处的光场分布、补偿STCs畸变以提升远场的峰值功率密度,亟须一种有效的时空耦合特性的单次测量方法.本文提出了一种基于空谱干涉和频域分割的超快激光时空耦合特性测量方法,对该测量方法的基本原理与实现方式进行了详细的阐述,并对其进行了模拟计算与分析,模拟结果表明该测量方法能够精确表征超短脉冲激光的时空耦合特性.

摘要： 近日,中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室在UV-NIR超快激光诱导磷硼酸盐玻璃合成CsPbBr3量子点方面取得新进展。通过掺铝和热处理工艺在硼磷酸盐玻璃中得到具有优异热稳定和化学稳定性的CsPbBr3量子点,通过超快激光诱导在玻璃表面和内部析出了钙钛矿CsPbBr3量子点,扩大了钙钛矿量子点的应用范围。将在玻璃中构造大容量光存储、有源光波导和3D光学器件发挥重要作用。

摘要： 近日,中科院西安光机所-光子制造中心研究团队采用超快激光在玻璃材料与金属合金、单晶硅等异质材料微焊接,实现了多种玻璃材料(硅酸盐玻璃、蓝宝石玻璃、石英玻璃)与单晶硅、合金(铜合金、铝合金、钛合金)等异质材料的高强度直接焊接,目前完成的航天航空关重件样件已通过性能测试, 技术成熟度达到工程应用水平。

摘要： 超快激光是指脉冲宽度为皮秒(10-12s)/飞秒(10-15s)级别(甚至更窄)的脉冲激光,它是推动基础科学实现重大突破、孕育颠覆性技术的利器,是驱动战略性新兴产业发展的动力源泉。面向世界科技前沿,超快超强激光能创造出前所未有的超快时间、超高强场、超高温度和超高压力等极端物理条件,是推动等离子体物理、原子分子物理、粒子物理与核物理等学科发展的重要基础科学研究工具。

摘要： 为了改善超快激光的加工效果,设计了超声气体射流系统。通过超声与射流的耦合可实现声能与射流压力能叠加,增强射流的脉动性,形成脉动射流。以氮气为传递介质,利用FLUENT软件研究了在稳态条件下不同喷头结构的流场分布并对喷头结构进行优化;在瞬态湍流状态下,运用动网格技术将超声与射流场耦合,仿真分析了超声振动参数对流场分布的影响以及各参数间相互作用规律。仿真结果表明:在超声频率20 kHz、幅值为20μm、进口流速2 mm/s条件下,流场最大流速从4.01 mm/s增至21.19 mm/s,随入口流速增加出口流速增幅逐渐下降,在高速射流入口条件下,出口最大流速也增加近两倍左右。在超声作用下射流脉动性显著增强,但射流流束的集中性会减弱,超声振幅的改变只能对射流场结构产生改变,对射流最大流速几乎无影响,超声频率的增加可提高流场最大流速及其脉动性。

摘要： 本文重点阐述的内容是将超快激光作为一种直写工具进行微纳制造.阐述了超快激光光谱技术、遥感探测技术和微纳加工技术。

摘要： 随着超快激光技术的发展,以及人们对THz波段及脉冲光源认识的进一步深入,太赫兹技术作为一种新的、快速发展的技术在许多领域备受关注,尤其在安全检测及反恐、医疗诊断及生物技术、物体成像、电子对抗及信息领域等方面太赫兹技术已经得到了广泛的应用.文中介绍了与微波技术和红外技术相比,太赫兹技术应用于通信方面的一些独特的优势,以及与通信相关的太赫兹技术的进展情况,初步探讨了太赫兹通信技术亟待解决的问题.

摘要： 提出一种基于波长分区物镜结构的双波长单光束双光子三维存储系统的写入方法;给出了相应的双光子记录强度空间分布模型;对该模型进行了数值仿真研究.仿真结果表明,采用本文提出的双波长单光束写入方法,可以有效提高双光子光存储的层间分辨率.

摘要： 提出一种基于波长分区物镜结构的双波长单光束双光子三维存储系统的写入方法;给出了相应的双光子记录强度空间分布模型;对该模型进行了数值仿真研究.仿真结果表明,采用本文提出的双波长单光束写入方法,可以有效提高双光子光存储的层间分辨率.

摘要： 提出一种基于波长分区物镜结构的双波长单光束双光子三维存储系统的写入方法;给出了相应的双光子记录强度空间分布模型;对该模型进行了数值仿真研究.仿真结果表明,采用本文提出的双波长单光束写入方法,可以有效提高双光子光存储的层间分辨率.

摘要： 提出一种基于波长分区物镜结构的双波长单光束双光子三维存储系统的写入方法;给出了相应的双光子记录强度空间分布模型;对该模型进行了数值仿真研究.仿真结果表明,采用本文提出的双波长单光束写入方法,可以有效提高双光子光存储的层间分辨率.

摘要： 本文介绍了Cr:MgSiO可调谐晶体最新的发展现状,给出了提拉法生长Cr:MgSiO晶体的生长工艺,指出氧化生长气氛可以有效地提高Cr:MgSiO晶体的FOM值,在LD和DCFL泵浦方式下,分别实现了功率5mW和全固化自启动1.3μm波长自锁模激光输出,脉冲宽度为80fs,平均输出功率为68mW.

摘要： 本文介绍了Cr:MgSiO可调谐晶体最新的发展现状,给出了提拉法生长Cr:MgSiO晶体的生长工艺,指出氧化生长气氛可以有效地提高Cr:MgSiO晶体的FOM值,在LD和DCFL泵浦方式下,分别实现了功率5mW和全固化自启动1.3μm波长自锁模激光输出,脉冲宽度为80fs,平均输出功率为68mW.

摘要： 本文介绍了Cr:MgSiO可调谐晶体最新的发展现状,给出了提拉法生长Cr:MgSiO晶体的生长工艺,指出氧化生长气氛可以有效地提高Cr:MgSiO晶体的FOM值,在LD和DCFL泵浦方式下,分别实现了功率5mW和全固化自启动1.3μm波长自锁模激光输出,脉冲宽度为80fs,平均输出功率为68mW.

摘要： 本文介绍了Cr:MgSiO可调谐晶体最新的发展现状,给出了提拉法生长Cr:MgSiO晶体的生长工艺,指出氧化生长气氛可以有效地提高Cr:MgSiO晶体的FOM值,在LD和DCFL泵浦方式下,分别实现了功率5mW和全固化自启动1.3μm波长自锁模激光输出,脉冲宽度为80fs,平均输出功率为68mW.

摘要： 本发明提供了一种利用超快超强激光激发碳纳米管产生超快电子的装置，包括电子发射源、激发光源和光聚焦系统，所述电子发射源包括碳纳米管发射体和用于制备所述碳纳米管的阴极衬底；所述电子发射源阴极设置于真空腔内的一端，所述真空腔内的另一端设置收集电子的阳极，所述真空腔设有供激光入射的入射窗；所述光源为超快超强脉冲激光器，用于发射超快超强激光脉冲；所述光学聚焦系统包括半波片、偏振片和聚焦透镜，所述光学聚焦系统对超快超强激光脉冲进行聚焦；所述超快超强激光脉冲依次经过半波片、偏振片和聚焦透镜聚焦；所述超快超强激光脉冲聚焦后经所述入射窗汇聚至所述碳纳米管尖端区域激发碳纳米管产生超快超强电子脉冲。

摘要： 一种基于超快光纤激光器的超快打标机。其包括超快光纤激光器、扩束镜、x‑轴振镜、x‑轴磁悬电机、x‑轴折叠镜、y‑轴振镜、y‑轴磁悬电机、y‑轴折叠镜、场镜、工件台、x‑轴驱动器、计算机、y‑轴驱动器。本发明提供的基于超快光纤激光器的超快打标机采用高平均功率高重复频率超快光纤激光器作为激光光源。激光器平均功率高达百瓦量级，重复频率高达吉赫兹。此超快打标机采用的扫描振镜为加入折叠镜的超高速振镜，可以实现超高扫描速度。

摘要： 本发明提供了一种利用超快超强激光激发碳纳米管产生超快电子的装置，包括电子发射源、激发光源和光聚焦系统，所述电子发射源包括碳纳米管发射体和用于制备所述碳纳米管的阴极衬底；所述电子发射源阴极设置于真空腔内的一端，所述真空腔内的另一端设置收集电子的阳极，所述真空腔设有供激光入射的入射窗；所述光源为超快超强脉冲激光器，用于发射超快超强激光脉冲；所述光学聚焦系统包括半波片、偏振片和聚焦透镜，所述光学聚焦系统对超快超强激光脉冲进行聚焦；所述超快超强激光脉冲依次经过半波片、偏振片和聚焦透镜聚焦；所述超快超强激光脉冲聚焦后经所述入射窗汇聚至所述碳纳米管尖端区域激发碳纳米管产生超快超强电子脉冲。

摘要： 一种利用超快激光制备铜基超疏液自清洁表面的方法，铜基超疏液自清洁表面包括以周期分布在铜基表面的微米圆锥，在微米圆锥结构之间分布有次级栅格，在微米圆锥表面分布有密集生长的纳米颗粒，微米圆锥、次级栅格、纳米颗粒构成三维三级微纳结构；方法是先将铜样品表面进行抛光预处理，然后使用超快激光对抛光预处理后的铜抛光样品进行进行加工，规划多光斑成组的加工路径，实现三维三级微纳结构的一步制备以及对微米圆锥间距的调控；最后利用深等离子刻蚀机使用C4F8气体对加工的铜基样品进行低表面能修饰，得到具有三维三级微纳结构的铜基超疏液自清洁表面；本发明工艺简单，成本较低，制备的材料表面可获得长期稳定的、对多种液体实现超疏液性能。

摘要： 本发明公开了一种利用超快激光技术制备金属超疏水仿生表面方法，涉及仿生表面制造技术领域，包括以下步骤：金属样件进行机械研磨及抛光；金属样件进行超声波清洗；将超快激光更换为圆偏振滤光镜，然后进行微纳结构诱导处理；金属样件进行减阻微结构加工；将加工后的金属样件进行超声波清洗，之后放入氟硅烷液体溶液中浸泡，取出吹干。该方法充分利用了飞秒激光微纳加工技术特点，成功地制备了同时具有超疏水和减阻形貌的表面，最大限度的减少飞行环境下水滴在金属表面的停留，从而达到防潮、防冰效果最大化。

摘要： 本发明涉及一种利用超快激光制备钛合金超疏水抗霜冻表面的方法，属于金属基材表面改性技术领域。该方法首先将钛合金样品进行抛光预处理，然后利用去离子水在超声波清洗仪中清洗样品表面，清洗干净后，冷风吹干或晾干，再利用激光加工技术，采用超快激光器调节好相关的工艺参数后对样品进行表面处理，在样品表面加工出无数的微结构，加工完成后，将经过加工后的样品放入电热干燥箱内烘烤，得到所述钛合金超疏水抗霜冻表面，所述表面具有纳米级的乳突状结构或沟壑状结构，该表面具备优异的超疏水性能，同时还具有出色的抗霜冻性能。本发明的制备方法工艺简单，操作方便，效率高，能耗少，成本低，绿色环保，易于实现工业应用。

摘要： 本发明一种双层壁超气冷涡轮叶片气膜冷却槽超快激光加工方法属于航空发动机涡轮叶片精密加工技术领域。本发明基于超声法或工业CT获取双层壁叶片外层壁厚分布，其后在叶片表面需要开槽的位置根据壁厚数值生成激光诱导等离子体分层扫描轨迹，完成气膜冷却槽粗加工。然后采用细针管将对壁损伤填充防护材料由已加工的窄槽注入内外壁间隔仓中，待浆料干燥后采用超快激光对已粗加工的窄槽侧壁精修，最后采用化学法或机械法将耐火材料脱除。本发明简单易行，可有效防护传统超快激光直接加工造成的对壁损伤难题。

摘要： 一种利用超快激光制备铜基超疏液自清洁表面的方法，铜基超疏液自清洁表面包括以周期分布在铜基表面的微米圆锥，在微米圆锥结构之间分布有次级栅格，在微米圆锥表面分布有密集生长的纳米颗粒，微米圆锥、次级栅格、纳米颗粒构成三维三级微纳结构；方法是先将铜样品表面进行抛光预处理，然后使用超快激光对抛光预处理后的铜抛光样品进行进行加工，规划多光斑成组的加工路径，实现三维三级微纳结构的一步制备以及对微米圆锥间距的调控；最后利用深等离子刻蚀机使用C4F8气体对加工的铜基样品进行低表面能修饰，得到具有三维三级微纳结构的铜基超疏液自清洁表面；本发明工艺简单，成本较低，制备的材料表面可获得长期稳定的、对多种液体实现超疏液性能。

摘要： 本发明涉及一种基于超连续谱的多频脉冲超快激光连续成像装置及方法，属于超快成像领域。该装置包括超短脉冲激光器、多频脉冲产生器、脉冲分频器、CCD相机。本发明的方法是利用超短脉冲激光器产生激光脉冲，利用多频脉冲产生器产生超连续谱，不同频率之间有一定时间延迟，通过样本以后利用脉冲分频器将各个频率的激光脉冲在空间上进行分离，再使用CCD相机进行探测，从而获得样本的超快连续电子动态图像信息。本发明可使时间分辨率达到飞秒量级；实现连续拍摄，对不具备重复实验条件的过程进行完整拍摄；拍摄周期以及拍摄数量可控调节，而且总的拍摄帧数比现有超快成像系统大大提高，可达到百帧以上。

摘要： 本发明公开了一种利用超快激光技术制备金属超疏水仿生表面方法，涉及仿生表面制造技术领域，包括以下步骤：金属样件进行机械研磨及抛光；金属样件进行超声波清洗；将超快激光更换为圆偏振滤光镜，然后进行微纳结构诱导处理；金属样件进行减阻微结构加工；将加工后的金属样件进行超声波清洗，之后放入氟硅烷液体溶液中浸泡，取出吹干。该方法充分利用了飞秒激光微纳加工技术特点，成功地制备了同时具有超疏水和减阻形貌的表面，最大限度的减少飞行环境下水滴在金属表面的停留，从而达到防潮、防冰效果最大化。