聚焦激光束:从科研到教学的应用

列举了聚焦激光束在光镊、显微激光改性和显微测量等科研领域中的典型应用实例,设计了荧光检测以及激光微纳加工系统一体化的教学实验.通过显微光谱检测系统获得了红宝石的光致发光信号,并分析了光谱的产生机理.教师通过指导学生搭建聚焦激光光路,实现微纳加工和热光学性质测试,强化了学生在激光应用技术方面的知识与技能.

聚焦激光束加热时脉冲光热偏转光谱的理论及构型优化

本文给出了聚焦激光束加热时脉冲光热偏转光谱的理论，考虑了加热束传输特性和探测束有限尺寸的影响。比较了各种理论模型及其适用范围。并对紧聚焦激光束加热时脉冲光热偏转光谱的各项结构参数进行了优化。

聚焦激光束的成孔原理与最佳条件

近十多年来，激光微束照射技术的发展，及其在生物、基础医学等研究工作上所取得的成果表明，它已成为这些研究工作中一个新的有力手段。到目前为止，国内外的微束仪全部是利用短焦距透镜系统进行激光聚焦，所以不能在“厚”材料上取得较均匀的微孔。同时，它们大部分又是将观测系统与聚焦系统采用同一个高倍显微物镜，因此，其操作距离都是很短的。

计算聚焦激光束传输的非自适应坐标变换

非自适应坐标变换对于提高计算聚焦激光束传输问题的精度和速度非常有效。常用的非自适应坐标变换是以真空中高斯型聚焦束的传输特征为基础的.在这种坐标变换中,高斯束的形状、大小保持不变,但其它类型的聚焦束,如平顶分布等,焦点处光斑(在变换后的坐标系中)会变大,这会使光束与计算区域的边界发生碰撞而使计算失败.本文提出另外一种非自适应坐标变换,可以根据焦点处光斑的实际大小来调整计算网格的收缩(或放大),从而避免光束与计算边界的碰撞。

科学家用聚焦激光束改变TiO2纳米管状结构的折射率

二氧化钛纳米管（titanium dioxide，TiO2）广泛使用于空气净化、自洁表面制作、光伏装置、感知器以及生医领域。摩尔多瓦、澳洲与英国研究人员最近开发出一种新方法，利用聚焦激光束改变这些纳米管状结构的折射率，此结果能进一步扩展这些材料的应用潜能。

自聚焦激光束光束质量评价的功率谱密度方法

在高功率激光系统中，介质的非线性折射率引起的小尺度自聚焦效应将会带来对光束相位和强度分布的影响，增加光学元件遭受成丝破坏的风险。产生光束小尺度纹波调制的机制分为两类：振幅和位相调制。振幅调制引起的光束自聚焦是造成介质损伤的主要因素。根据小信号的Bespalov-Talanov理论，只有特定空间频率(或称为模式)的调制具有最快的增长速度，其增长幅度可以用B积分参数来描述。目前，有关光束的自聚焦成丝已经引起了激光器研制人员的重视。

磁流体薄片中聚焦激光束对交流磁场的相位独立响应(英文)

报导了磁流体薄片中聚焦激光束在探测50Hz交流磁场时产生与磁场相位无关响应的效应。聚焦于并通过磁流体薄片的633nm激光束的偏转角仅与交流磁场的幅度相关。为了探寻其机理,还研究了磁流体中聚焦激光束对开/关磁场或激光的瞬态响应。提出了基于磁熵守恒的磁流体中磁性粒子密度再分布正反馈模型来解释这一效应。这一模型也可以预见磁流体中一种磁-热失稳现象。

聚焦激光束在微纳材料中的应用

低维微纳材料因其特有的小尺寸效应以及由此而来丰富的物理性质,预示着其在后摩尔时代的电子、光电器件中将发挥重要作用。由于微纳材料的小尺寸特性,通过运用传统技术,很难实现对微纳材料的精准操控,制约了微纳材料在微型化、集成化、多元化器件中的应用。文章回顾了聚集激光技术的发展历程,重点介绍如何通过聚焦激光束实现对微纳材料的精准操控、加工与改性,并对聚焦激光技术的研究前景进行展望。

Cambridge Technology新款扫描头提供更高的激光束聚焦稳定性

Cambridge Technology近日宣布推出其用于光纤激光应用的最新三轴扫描头Lightning Ⅱ FX和ProSeries 2 FX。这两款新品属于三轴扫描头系列,该系列配有集成动态聚焦模块,确保整个操作台上激光聚焦在光斑上。

激光共聚焦生物芯片扫描仪的光学特性

生物芯片扫描仪是生物芯片能否得到广泛应用的关键仪器。在分析了激光共聚焦生物芯片 扫描仪的成像特性的基础上,详细地论述了生物芯片扫描仪的光强分布函数、光学信息量等光学特性,从而得出生物芯片扫描仪的高分辨力特性。为研制高精度、高分辨力的生物芯片扫描仪打下了坚实的理论基础。

粗糙度与激光强度分布对光船聚焦性能的影响

激光束聚焦性能研究是激光推进技术研究中的一个重要内容。根据实验装置的形状和激光强度分布，建立了计算模型，编写了计算程序。用该程序可通过计算空间某点的激光能流密度和某个区域的能流密度分布来确定点火线的形状和点火区域的大小；研究喷管内壁的表面粗糙度和入射激光束的强度分布对聚焦性能的影响。为进一步研究激光支持等离子体流场特性和脉冲激光推进性能等提供重要的理论依据。

空间滤波器的输出及其在激光聚焦系统中的应用

本文应用频谱分析理论对空间滤波器的输出特性进行了简略的分析,并讨论了把空间滤波器应用于激光聚焦系统时将提高激光聚焦系统的聚焦能力的问题。文中还介绍了利用激光束径向强度分布测量装置对空间滤波器的输出及其应用于激光聚焦系统中的作用的测试结果。

在大幅面激光加工中获得稳定高质量聚焦的方法

从理论上分析和讨论了在大型激光加工系统中 ,导光距离对激光束聚焦性能的影响 ,描述了当前代表国际先进水平的多种提高和控制激光束聚焦性能的方法。

带空间滤波器的激光聚焦系统对多模激光的聚焦

本文简单介绍了使用带空间滤波器的激光聚焦系统对多模激光进行聚焦的结果。

单层光学薄膜中薄膜-衬底体系的三光束干涉效应

从高斯光束的传输规律出发,研究了单层光学薄膜中薄膜衬底体系的反射光干涉问题.给出了聚焦激光束照射单层膜系时反射光干涉的光强分布,分析并讨论了干涉条纹的特点和几个主要因素对干涉条纹的影响.以ZnS薄膜玻璃单层膜系和未蒸镀薄膜的同性质衬底为样品进行了实验,理论和实验测量结果一致.

快速傅里叶变换方法计算短波长激光束聚焦的讨论

提出了快速傅里叶变换(FFT)计算短波长激光通过短焦距聚焦系统的传输特性的方法。快速傅里叶变换方法计算聚焦光束光场分布时,如果遇到短波长激光通过短焦距聚焦系统,会出现相位随机跃变、波函数失真和采样率不够的问题。采用坐标扩展变换,突破了快速傅里叶变换计算过程中输入屏和衍射屏空间尺度必须相同、抽样格点必须等间隔的限制,使上述问题得到解决,可以得到更加详细的聚焦光束光场分布。同时,采用分两步计算的思想,避免了计算焦平面附近光场时,坐标空间的几何扩展与光束衍射极限的矛盾。

巨脉冲,大功率激光在近距离的动力学效应

用脉宽２０～５０ｎｓ，功率０．５ＭＷ的Ｎｄ：ＹＡＧ激光扩束聚焦，在近距离有动力学效应，距离越近。

扰相法抑制柱列阵线聚焦系统的干涉斑纹

提出一种新的扰相技术，用于抑制列阵线聚焦系统中的干涉斑纹，可获得时间平滑后的光滑光强分布。文中给出了详细的理论分析和数值计算结果。