XeF激光与YAG倍频激光对CCD软破坏效应对比实验研究

为了对比研究XeF(C-A)激光和YAG倍频激光对可见光面阵CCD的软破坏效应,分别建立了XeF(C-A)激光和YAG倍频激光对可见光面阵CCD辐照效应实验研究平台和CCD图像同步采集系统,在此基础上开展了上述两种激光对CCD的辐照效应实验,获得了CCD出现局部饱和、全饱和、串音以及全屏饱和时的激光能量密度阈值和CCD图像,并对实验数据进行了总结分析,采用激光能量密度阈值法和饱和面积法对CCD图像进行了分析处理。结果表明,两种激光对SONY SUPER HAD型CCD具有相同的软破坏效应。

双向光泵浦XeF(C-A)激光

讨论了双向光泵浦XeF(C-A)激光技术,给出了双向泵浦情况下的XeF2光解离波图像。在双向泵浦条件下XeF(C-A)激光输出能量提高了近3倍,最大输出达到3.3 J,激光脉宽增加到1 100 ns。激光输出特性受XeF2初始浓度的显著影响,激光形成时间随XeF2初始浓度增大而加长,激光脉宽先增大后减小,激光近场光斑呈现出不同的形状,由方形变化为“X”形状。

XeF(C-A)蓝绿激光线宽压缩技术

利用表面放电光泵浦XeF（C-A）蓝绿激光器开展了激光线宽压缩技术研究,分别采用谐振腔腔镜谱带重叠法和光栅谐振腔法实现了线宽小于10 nm的窄线宽激光输出。采用谐振腔腔镜谱带重叠法,激光输出线宽约7 nm,采用光栅谐振腔法可以将激光线宽压缩到约1 nm,并实现XeF（C-A）激光的可调谐输出,调谐范围为470~495 nm。

XeF_2光解离波的空间传输对形成XeF(C—A)激光的影响

利用XeF2光解离波图像，测量了现有激光实验条件下的解离波半径及传输速度，解离波厚度为5～8mm，传输速度随泵浦时间的增加而减慢，平均速度约13km／s。选择四种不同的腔轴位置，腔轴距泵浦源表面的距离d分别为10、13、16、20mm，激光实验结果表明，XeF2光解离波的空间传输对XeF（C—A）激光的形成有影响，激光形成时间、脉宽均随腔轴远离泵浦源而增加；输出能量在腔轴取13mm处最大。

光泵浦XeF(C-A)激光技术研究进展

综述了西北核技术研究所在光泵浦XeF（C-A）激光技术研究方面取得的成果,研制的10 J级激光器最大输出能量为18.7 J,总转换效率达到0.25%,在国际上首次实现了XeF（C-A）激光重频运行,运行频率0.1-1 Hz;描述了光泵浦源的结构和供气装置的研制;介绍了在高重频光泵浦源和激光线宽压缩研究方面的最新进展,光泵浦源最高运行频率达90 Hz,XeF（C-A）激光线宽已被压缩到1 nm。

重频XeF(C-A)蓝绿激光器中XeF_2浓度的监测与控制

介绍了采用光谱吸收法实时监测重复频率XeF(C-A)蓝绿激光器中XeF2气体浓度的原理和控制XeF2气体浓度的方法;给出了监测窗中XeF2气体浓度与激光器气室中的XeF2气体浓度之间的关系,获得了在不同主/载气路气流量条件下激光器气室中XeF2气体浓度值,通过调节主/载气路的气流量实现了对激光器腔室内XeF2气体浓度的控制,保证了XeF(C-A)蓝绿激光器1 Hz重频运行。

内置标准具光栅腔XeF(C-A)准分子激光器的线宽压缩

为了避免阳光背景干扰,针对XeF(C-A)蓝绿激光水下应用需求开展了激光线宽压缩实验以提高信噪比。采用内置标准具的光栅谐振腔开展相关实验。利用光栅腔实现亚纳米级的激光线宽输出,然后在此基础上,通过插入标准具进行更精细的激光线宽压缩实验。利用光栅腔,采用1 200线/mm光栅并提高光栅辐照面积可以实现0.14nm的激光线宽输出。腔内插入反射率为50%的标准具,可以进一步将激光线宽压缩至39pm,激光单脉冲能量约为65mJ,脉冲宽度为1μs。实验结果表明:尽管XeF(C-A)蓝绿激光器的增益系数较低,但是通过优化光栅和标准具的工作参数,对谐振腔光学损耗进行合理的控制,激光器可以实现10pm量级的激光线宽输出。

表面放电光泵浦XeF(C-A)激光数值模拟

采用数值方法模拟表面放电光泵浦 Xe F( C-A)激光形成过程 ,分析反应粒子、气体温度、腔内损失、耦合透过率、Xe F2 压力对激光输出的影响 ,数值计算结果与自行研制的表面放电光泵浦 Xe F( C-A)激光器的实验结果吻合较好。

低气压掺氪混合气放电XeF(C-A)激光

于0.22MPa气压和2.76MW/cm^3泵浦速率下,在商品准分子激光器上实现放电激励XeF(C-A)宽带自由振荡。使用峰值净益为1.24％/cm的掺氪四元混合气,获得兰绿激光输出1.17mJ,比能量输出9mJ/L,增本征效率0.016％,中心波长477nm,带宽32nm(FWHM)。

XeF(C-A)蓝绿激光对可见光面阵CCD软损伤的实验研究

建立了脉冲激光辐照CCD器件实验平台,采用XeF(C-A)蓝绿激光辐照可见光CCD,获得CCD出现软损伤(局部饱和、全饱和、串扰及致眩)的激光能量密度阈值或量级及对应的CCD图像,用饱和面积法分析了蓝绿激光对CCD的软损伤效应。

基于滤光片XeF(C-A)激光器窄线宽输出实验研究

通过在谐振腔内插入窄带滤光片,开展了XeF(C-A)蓝绿激光窄线宽输出实验研究。研究结果表明,采用该方法,可以获得焦耳量级能量、线宽小于2nm、波长稳定的激光输出,激光最窄线宽为1.3nm。增大滤光片与谐振腔光轴的入射角,激光器输出能量降低。

强脉冲光/Q开关Nd∶YAG激光联合左旋维C治疗黄褐斑的疗效评价

目的:观察强脉冲光(Intense pulsed light,IPL)和Q开关Nd∶YAG1064 nm激光分别联合左旋维C治疗对黄褐斑患者黑色素沉积、皮损情况及血清氧化应激指标的影响。方法:选取2018年1月-2020年10月笔者医院收治的150例黄褐斑患者,随机分组为IPL组和Q开关Nd∶YAG激光组各75例,IPL组采用IPL联合左旋维C治疗,Q开关Nd∶YAG激光组采用激光联合左旋维C治疗。比较两组疗效、黑色素沉积[黄褐斑面积及严重程度评分(Melanin area and severity index,MASI)]、皮损情况及血清氧化应激指标[丙二醛(Malondialdehyde,MDA)、谷胱甘肽过氧化物酶(Glutathione peroxidase,GSH-px)、超氧化物歧化酶(Superoxide dismutase,SOD)]变化、不良反应发生情况、复发率、满意度。结果:治疗后,IPL组总有效率为78.67%,Q开关Nd∶YAG激光组总有效率82.67%。两组MASI评分和皮损积分均显著低于治疗前(P<0.05)。治疗后,两组MDA显著低于同组治疗前,GSH-px、SOD高于治疗前(P<0.05)。两组不良反应发生率、随访1年的复发率、满意度比较差异无统计学意义(P>0.05);IPL组皮损评分小于Q开关Nd∶YAG激光组(P<0.05)。结论:IPL及Q开关Nd∶YAG1064 nm激光联合左旋维C治疗均可获得较好去除黄褐斑的效果,对黑色素沉积、皮损情况及血清氧化应激指标均有改善。

基于Ti3C2Tx-PVA被动调Q的低噪声556 nm腔内倍频黄绿光激光器

采用液相剥离法获得厚度约为3.2 nm、层数约为3至4层的碳化钛纳米片(Ti_(3)C_(2)T_(x)),结合旋涂法制备出Ti_(3)C_(2)T_(x)-聚乙烯醇(Ti_(3)C_(2)T_(x)-PVA)薄膜,并借助拉曼光谱、原子力显微镜和平衡双探测系统对Ti_(3)C_(2)T_(x)纳米片的物相组成、厚度及可饱和吸收性能进行了表征。将Ti_(3)C_(2)T_(x)-PVA薄膜作为可饱和吸收体应用于一种808 nm半导体激光二极管端面泵浦Nd∶YAG陶瓷/LBO腔内倍频的556 nm黄绿激光器中实现被动调Q。在分析布儒斯特偏振器和双折射晶体协同选频滤波机理的基础上,通过两者的协同使用,抑制了1116 nm和1123 nm处光谱腔内振荡并进一步压缩了1112 nm处p-偏振光的纵模个数。在5.1 W最高激光二极管泵浦功率下,获得了平均输出功率为86.2 mW、重复频率为745.8 kHz、脉冲宽度为46 ns的556 nm被动调Q脉冲黄绿激光输出。4 h内测得功率不稳定度和激光噪声仅为±0.39%和0.37%,光束质量评价因子为M2x=1.837和M^(2)^(y)=1.975。Ti_(3)C_(2)T_(x)-PVA薄膜被动调Q结合“布儒斯特偏振器+双折射晶体”协同选频滤波技术方案为开发高稳定性、低噪声脉冲黄绿激光提供有价值的参考。

激光熔覆(Ti,W)C增强镍基涂层的性能

为了提高热轧高速钢工作辊的耐磨性,通过激光熔覆技术,在球墨铸铁基体上制备了(Ti,W)C质量分数分别为0%,10%,20%,30%的Inconel 625合金涂层.研究了(Ti,W)C颗粒对涂层微观结构、硬度和耐磨性的影响.(Ti,W)C颗粒均匀分布在涂层中,并与Inconel 625有良好的结合;涂层的硬度随着(Ti,W)C颗粒含量增加从HV0.2280提高到HV0.2424;在摩擦磨损过程中,(Ti,W)C颗粒作为硬质相抑制了磨损中基体材料的局部塑性变形,质量分数30%(Ti,W)C颗粒的Inconel 625合金涂层磨损量仅为0.015 mm^(3),平均摩擦系数为0.0616.证明添加适量的(Ti,W)C颗粒会显著提高Inconel 625合金涂层的硬度及耐磨性,并降低了摩擦系数.

C波段光阴极电子枪驱动激光整形研究

在光阴极电子枪系统当中,驱动激光的时空整形是实现束流低发射度的关键之一。基于南方光源预研项目C波段光阴极电子枪测试平台,介绍了驱动激光系统的布局与测试相关内容。测试平台于国内首次采用初始RMS脉冲长度为160 fs的266 nm激光作为驱动激光,利用双折射晶体的脉冲时间延迟完成对激光脉冲纵向时间整形,并配备多个孔径的可调光阑实现对束流的横向尺寸的调节。经过整形,激光平台可以提供纵向RMS长度为160 fs、420 fs的高斯脉冲激光与半高全宽为5 ps的平顶分布脉冲激光,根据激光测试结果,简要分析了不同脉冲分布对于束流发射度演化以及脉冲分布的影响,不仅为后续光阴极电子枪束流调试提供了指导,并对初始脉冲分布对空间电荷力的影响实现更加深入的研究提供了支持。

准连续c切Er,Yb:YAl_(3)(BO_(3))_(4)激光器的偏振操控

通过构建谐振腔模型,分析了各向同性固体激光器中两个本征模式相干叠加后的光斑奇异特征。并且实验验证了在不使用任何特定的腔内光学偏振选择元件的情况下,在二极管泵浦的准连续c切Er,Yb:YAl_(3)(BO_(3))_(4)激光器中可以有效操控1.6μm输出激光的偏振态。实现了从部分偏振态转化成稳定的线偏振态,其线偏振方向为可切换的正交特殊情况,均具有21 dB的偏振消光比。同时通过光斑对比,验证了激光器的线偏振输出来源于两个正交本征模式的相干叠加。文中为c切Er,Yb:YAl_(3)(BO_(3))_(4)激光器线偏振光的直接输出与偏振态的调控提供了可靠的方案。

基于XeF(C-A)放大器的混合(固态/气态)超高功率飞秒激光系统(英文)

提出了基于前端发生器和终端放大器,使用光泵浦XeF（C-A）激活介质的太瓦级混合激光器（THL-100）系统。前端发生器由长532 nm的连续激光泵浦的钛宝石飞秒脉冲振荡器,脉冲展宽机构,532 nm的脉冲激光泵浦的再生多通道放大器,衍射光栅压缩器和二次谐波发生器（KDP）组成。其光束输出参数为：脉冲持续时间50 fs,二次谐波（475 nm）辐射能量5 mJ。前端发生器以10 Hz的单脉冲模式工作。XeF（C-A）放大器由双高压脉冲发生器（线性变压器）,爆炸式阴极发射真空二极管,电子束注入系统,充满Xe的气室转换器和激光单元组成。高压发生器包括12个变压器,每个变压器有8个电容（40 nF）和火花隙,电容可以充电至100 kV。真空二极管中的电子束参数为：总电流300 kA,峰值电压550kV,脉冲持续时间约150 ns。穿透金属箔片到达Xe转换器的6个100 cm×12 cm电子束的总能量为67 kJ。激光系统通过泵浦能量的级联处理导致Xe2＊的快速形成,并在（172±5）nm连续辐射。真空紫外辐射通过CaF2窗口辐射到含有XeF2蒸汽和氮气缓冲气体的激光单元中,使XeF2光解,形成XeF＊准分子。由真空紫外辐射泵浦的放大器激活介质长110 cm,直径为24 cm。文中通过数值模拟给出了输出参数和第一实验结果,根据XeF（C-A）放大器参数模型和增益测量结果,得到的输出能量高达23 J,这意味着50 fs脉冲的峰值功率高达4060 TW。

基于激光加热和DIC技术的C/C复合材料热膨胀系数测量实验

针对传统的热膨胀系数测量方法实验时间长、测试温度低及难以适用于有氧环境等缺点,提出了基于连续激光加热和数字图像相关技术联用实现C/C复合材料高温升速率下的热膨胀系数测量方法。实验分别获取了激光诱导高温升率有氧环境下针刺型和3维编织型两类C/C复合材料从室温至约1000℃的热膨胀系数。研究结果表明,针刺型和3维编织型C/C复合材料的热膨胀系数随着温度的升高虽然存在一定的差异,但在纤维增强的方向热膨胀系数总体较小。提出的热膨胀系数测量方法具有实验效率高、温升速率高、适合有氧环境等优点,可用于表征C/C复合材料等耐高温材料的高温热力学性能。

基于TI TM4C123的激光追踪系统设计

针对激光目标追踪易丢失、实时性差的问题,该文设计基于德州仪器的TM4C123芯片作为主控的激光目标控制系统与自动追踪,V831摄像头模组作为目标位置反馈测量装置,以二维闭环步进电机云台作为运动输出。摄像头模组通过串口与TM4C主控通信实时反馈目标点位置,使用PID控制算法控制电机输出。同时通过磁编码反馈防止步进电机丢步,实现位置闭环控制,实验结果表明,系统追踪精度高,实时性好。

左旋维生素C离子导入、维生素E内服外涂联合Q开关1064nm激光对黄褐斑患者皮损MASI评分的影响

目的探究左旋维生素C离子导入、维生素E内服外涂联合Q开关1064nm激光对患者黄褐斑皮损严重程度(MASI)评分的影响。方法研究对象为2022年1月~2023年1月于本院进行黄褐斑治疗的122例患者,按照治疗方法的不同分为CQ组(60例)和CQE组(62例)。CQ组采用左旋维生素C离子导入与Q开关1064nm激光联合治疗,CQE组采用左旋维生素C离子导入、维生素E内服外涂联合Q开关1064nm激光治疗,两组患者均治疗6个月。评估两组治疗后的临床疗效,分别在治疗前和治疗1、2、3、6个月后对MASI评分进行比较,并观察患者治疗前和治疗3、6个月后的生活质量情况[黄褐斑生活质量评分量表(MELASQOL)]。结果治疗6个月后,治疗总有效率CQE组明显高于CQ组(P<0.05);两组治疗1、2、3、6个月后的皮损MASI评分及治疗3、6个月后的MELASQOL评分与治疗前比较均显著降低(P<0.05),且各时间点两项评分CQE组较CQ组均明显更低(P<0.05)。结论左旋维生素C离子导入、Q开关1064nm激光治疗联合维生素E内服外涂治疗黄褐斑的临床治疗效果良好,有助于修复皮损,并能显著提高生活质量,值得临床推广。