高功率激光器的光束质量及其对激光加工的影响

本文介绍了光束的模式、评价光束质量的几种方法，着重介绍了国际标准化组织（ＩＳＯ）提出的光束传输系数Ｍ作为评价光束质量的方法。文中还讨论了光束质量对焊接、切割加工的影响；热透镜效应对加工的影响等。

具有介质电极的高频放电

本文对具有介质电极的高频放电进行了讨论，对频率、介电常数对放电的影响，阻抗匹配等基本问题进行了探讨。

激光加工技术(一)

自从1960年在世界上第一次制成红宝石激光器以来,又相继出现了其他类型的固体激光器、气体激光器、半导体激光器及化学激光器等。激光器的发明、发展和完善又大大促进了激光技术的应用。 激光技术的应用非常广泛,主要是:激光加工、激光医疗、激光通讯、激光存储、激光印刷、激光检测和计量、激光光谱、激光化学及激光同位素分离、激光生物学及医学等等。

激光加工技术(二)

激光在材料加工中的应用主要包括表面处理(淬火、熔覆和合金化)、焊接、切割和打孔。对于不同的加工方式对激光器有不同功率密度和模式的要求,例如,对于金属表面的激光热处理,它只是对被辐照材料由表及里的温度升高,但维持固相不变,因此功率密度较低,大约10~4W/cm^2。如果金属激光焊接,要求材料表面要熔化,其液相一固相分界以一定速度向材料深部移动,则要有较高的激光功率密度,对于钢铁材料大约10~5W～10~6W/cm^2。如果对材料进行激光切割,则要求材料表面要气化,显然要有更高的激光功率密度,例如10~6W～10~8W/cm^2。

等离子体辅助反应式脉冲激光熔蚀制备AlN薄膜的低温生长

使用等离子体辅助反应式脉冲激光溅射沉积薄膜的方法在Ｓｉ（１１１）和Ｓｉ（１００）基片上已经成功地低温制备出ＡｌＮ多晶膜。实验表明，当脉冲能量密度ＤＥ＝１．０Ｊ·ｃｍ－２，脉冲频率ｆ＝５Ｈｚ，氮气气压ＰＮ２＝１．３３×１０４Ｐａ，基底温度ｔｓｕｂ＝２００℃，放电电压Ｖ＝６５０Ｖ，基靶距离ｄＳ－Ｔ＝４ｃｍ时薄膜的生长速度等于６ｎｍ／ｍｉｎ。ＡｌＮ薄膜的折射率为２．０５，和基底的取向关系分别为：ＡｌＮ（１１０）∥Ｓｉ（１１１）和ＡｌＮ（１００）∥Ｓｉ（１００）。

多棒高功率固体激光器动态模匹配研究

采用光学矩阵分析了多元热透镜谐振腔内模式的动态匹配特征，给出了平平腔参数调整的关系式，实验结果与理论分析相符，并在两棒连续Ｎｄ∶ＹＡＧ系统上得到０Ｗ～５３０Ｗ功率范围的稳定输出。

热变形谐振腔的激光模式理论分析

应用微扰理论 ,对微热变形腔的激光模式进行了理论计算与分析 ;给出了激光模式之间的耦合以及等效光束发散角与镜面变形量之间的关系。结果表明 :镜面中心处热变形量越大 ,模式之间的耦合越强 ,激光腔模式发生畸变就越严重 ;当镜面中心处热变形量为 0 .5λ时 ,基模 TEM0 的中心光强将下降 50 % ,其等效光束发散角将增大到镜面无变形时的 2倍。

反应式脉冲激光溅射淀积AlN薄膜化学稳定性研究

就反应式脉冲激光溅射淀积制备氮化铝（ＡｌＮ）薄膜的过程，讨论了激光脉冲能量密度及脉冲频率对所制备薄膜结构性能的影响，并对薄膜的化学稳定性作了比较详细的研究。结果表明，当薄膜中存在有未反应的单质铝时，薄膜的化学稳定性极差。比较而言，具有高取向性，择优生长的致密ＡＩＮ微晶膜的化学稳定性优于结构相对疏松的非晶膜。实验测试得到，在７５℃，８５％的Ｈ３ＰＯ４溶液和２０℃，０５Ｍ的ＮａＯＨ溶液中，ＡｌＮ微晶膜的溶解速度分别为２６５ｎｍ·ｍｉｎ－１和１４６ｎｍ·ｍｉｎ－１，激活能为２３２ＫＪ·ｍｏｌ－１和３６３ＫＪ·ｍｏｌ－１；在同样条件ＡｌＮ非晶膜的溶解速率分别为５５２ｎｍ·ｍｉｎ－１和３０６ｎｍ·ｍｉｎ－１，ＡｌＮ非晶膜在Ｈ３ＰＯ４中的激活能为１８４ＫＪ·ｍｏｌ－１。

激光二极管端面泵浦的多晶Nd:YAG1.32μm连续激光器

本文报道了激光二极管端面泵浦的多晶Nd:YAG(polycrystalline Nd:YAG ceramic)1.32μm连续激光器的实验研究。在泵浦功率为2.1W时,激光达到阈值开始输出;在泵浦功率为9W时,输出功率达到690mW,斜率效率为11%。据我们所知,这是目前报道的功率最大的多晶Nd:YAG 1.32μm连续激光器。

关于倍频绿光问题的研究(英文)

采用双波片晶体的物理模型和Jones矩阵方法 ,得到了在连续多纵模腔内倍频激光器中压缩噪声的必要条件 ,推导出与Ⅱ类和Ⅰ类相位匹配方式相对应的消除和频效应的公式 ,并推广为往返Jones矩阵元所应满足的关系 ,以及相应的腔内本征矢。

一种新型放电方式的TEA—CO_2激光器的研究

介绍了一种新型放电方式的TEA—CO2 激光器 ,分析了其放电过程 。

532nm法拉第光学滤波器传输特性

本文对工作在波长为 5 32 33nm的激发态钾 (K)原子法拉第光学滤波器进行了分析与讨论。结果表明 :这种工作在钾 4P1/ 2 ← 8S1/ 2 跃迁谱线的滤波器的峰值透过率为 5 0 % ,等效带宽为 4GHz。同时滤波器的传输特性跟激光泵浦功率以及外加磁场强度并不是线性相关 ;所需激光泵浦功率的范围为 0 8～ 6mW·cm-2 。

强激光系统中硅镜变形数值分析

本文运用数值传热学中全隐差分格式交替方向块迭代法，对周边绝热强激光照射非稳态条件下硅镜的温度及挠变形进行了数值模拟，给出了形变随激光功率、光斑直径、镜片直径、镜片厚度以及照射时间等参数的变化规律。

气体放电增强准分子激光溅射反应沉积 AlN 膜

使用氦气放电增强准分子激光溅射反应沉积了ＡｌＮ薄膜．讨论了脉冲能量密度、氮气放电、基底温度等因素对膜的性能的影响．实验结果发现，当ＤＥ＝１．０Ｊｃｍ－２，ＰＮ２＝１００×１３３．３３Ｐａ，Ｔｓｕｂ＝２００℃，Ｖ＝６５０Ｖ，ｆ＝５Ｈｚ，ｄＳ－Ｔ＝４ｃｍ时，高质量的ＡｌＮ薄膜被成功沉积于Ｓｉ（１００）基片上．Ｘ射线衍射和光谱分析表明，所制备的薄膜是具有高取向性的ＡｌＮ（１００）多晶膜，禁带宽度约为６．２ｅＶ．

紫外铜离子激光器的理论研究

系统研究了连续工作的紫外铜离子激光器理论，即空心阴极放电的阴极位降理论，阴极溅射，放电等离子体中粒子的扩散和粒子数密度的速率方程。计算结果由实验得到验证。

由M^2参数定义的光束传输变换理论

本文推导了任意光束与Ｍ２参数有关的光腰和发散角经过薄透镜的变换规律，定义了广义的Ｒ（ｚ），导出了广义的ＡＢＣＤ法则。

用衍射光学元件提高出射光束的焦深

本文使用衍射光学元件来提高激光束的焦深。利用Ｙ－Ｇ算法，在已知入射和出射光波函数的条件下，计算出衍射光学元件的位相分布。

DPSS单频自调Q946nmNd^(3+),Cr^(4+)∶YAG微片激光器

报道了激光二极管泵浦的低阈值自调Q 946nmNd3 + ,Cr4 + ∶YAG微片激光器的实验研究。激光器实现稳定的单频、基横模和偏振输出 ,输出斜率效率达到 2 2 %。 946nm激光直接腔外倍频得到 473nm蓝光输出 ,光 光倍频转换效率达到 15 %。

利用衍射光学元件增加出射光束的焦深

在入射光束的孔径受限制的情况下，利用衍射光学元件来增加激光束的焦深。首先确定光阑孔径的大小、然后利用Ｙ－Ｇ算法，在已知入射和出射光波函数的条件下，计算出衍射光学元件的位相分布。计算结果表明焦深可以比未用衍射光学元件时增加一半或更多。

CO_2激光标记中光学参数的计算

激光标记由于具有标记清晰永久等特点而得到迅速发展。在激光器参数一定的情况下，标记质量在很大程度上取决于光学参数的选择。本文导出了能量密度、象深和物距之间的关系，给出了常用材料标记能量密度阈值的实验参数，对ＣＯ＿２激光标记中光学系统设计有指导意义。