激光淬火过程中光的干涉和衍射结构的热作用研究

为提高激光热处理的质量，国内外利用光束分割再重新复合的方法，研究成功不少光学系统。由于激光是高相干光，光的干涉及衍射结构使复合光斑的功率密度分布复杂化，严格研究热处理过程中光与材料的相互热作用变得非常困难．在文献￣［１］中，我们从一个简单的光学系统研究出发，从理论上证明，当光的干涉和衍射条纹的间距相较于作用光斑的尺寸而言甚小时，可以忽略这些条纹结构对金属材料热处理的影响，并可以利用几何光学所预言的激光功率密度分布来进行有关的热学计算，为使这个结论更具有一般性，本文导出便于使用的判断光的干涉及衍射结构的热影响可否忽略的表达式，同时给出实验结论。

内腔式CO_2激光工作状态的研究

提出内腔式 CO_2激光器存在第三种工作态——过渡态,其间器件逐渐由波导工作态向开腔工作态过渡.通过定性分析和实验验证,本文给出过渡态下获基模波导激光的条件,比菲涅尔数 N≤1的原定义更便于实际应用,这对中小功率 CO_2激光器的设计有很大帮助.

激光大气通信中分集接收技术的理论研究

基于光分集接收由光强相关函数决定,本文提出一种计算有限孔径平均效应时天线收集光功率空间相关的方法,并讨论了等增益相加分集前后信噪比的变化、光功率概率分布及光功率谱的变化.结果表明空间分集接收能在很大程度上改善激光大气通信的性能.

激光相变硬化工艺规范的优化选择

本文介绍了钢铁材料激光表面相变硬化热处理工艺优化的简易数学模型,并进行了实验的验证.

激光相变硬化工艺的简易数学模型

从半无限大材料上激光作用后热传导方程的解出发,导出一种激光相变硬化工艺的数学模型.

垂直窗复合光栅腔调谐波导CO_2激光器的研制

本文提出用垂直窗复合光栅腔实现波导 CO_2激光的调谐,这种腔结构比布儒斯特窗复合腔的耦合损耗小,且工艺简单、调节方便.研究结果表明:复合光栅腔尤其适合一级输出方式,以增大总反射率、减小光栅承受的辐射强度,有利于谱线的稳定和实现单纵模运转.这解决了大功率和宽调谐的矛盾.在激活长度 Lg=340mm 的垂直窗复合光栅腔输出端,获得功率为3.8W 的一级10P(20)基模 CO_2激光以及功率大于0.5W 的谱线61条,可直接用作声光调制器光源、光声光谱测试光源.

激光表面涂敷时,喷粉微粒在基底表面的分布

在激光表面涂敷技术中,一种方法是用气体运载金属和陶瓷粉末从激光输出口喷出,溶化后在基底表面形成覆盖层.喷出的粉状微粒在基底表面上的分布情况对涂敷的质量有很大的影响.本文从理论上研究了被运载的粉状材料从圆形喷口喷出后的运动情况,得到了在管口下方的基底材料表面上的分布形式,与实验的结果基本符合.这对提高激光表面涂敷的质量,从实验上改进喷粉微粒在基底表面的分布形式提供了参考依据.

纤维材料吸声性能的试验研究

测试研究了有代表性的14种不同材质、不同截面几何形状及尺寸大小的纤维材料;在不同容重和不同厚度情况下吸声系数随不同噪声频率的变化值.通过数万个数据的分析处理,初步查明了不同材质、不同截面几何形状及尺寸大小纤维吸声降噪材料的不同容重和厚度对吸声系数的影响,从而对纤维吸声降噪材料的理论研究和应用选择提供了一定的依据和参考.

横向激励kW级CO_2激光器输出模式分布的数值计算

对圆镜平—凹稳定腔研究表明:用高斯—拉盖尔分布作Fox-Li选代法初始分布,可计算菲涅尔数更大的腔模分布;无论基模还是高阶模,当菲涅尔数大于某一值N_L后,可用标准的高斯—拉盖尔分布描述圆反射镜共焦腔模的场分布。

方形激光斑聚焦器理论及实验

本文从理论上详细研究一种可将激光会聚为方形光斑的光学系统,并与另一种同类装置的理论计算及实验结论进行对照.

CO_2激光功率密度分布测量的数据处理

本文利用计算机图像处理技术,从一实际采样光斑出发,介绍取样数据的处理过程及最终获得激光功率密度分布。

再论激光宽带聚焦系统

我们曾经提出并研究过一种光学装置,它可以将单模高斯激光(TEM_(00))会聚为带形光斑,并使光斑沿长度方向具有较均匀的能量分布.本文将讨论另外两种类似的装置形式,并比较这几种光学装置对激光光束的均能作用.

狭缝平移法检测激光功率密度

从几何光学近似出发,设计了一种大功率激光密度检测装置,并给出了实测结果。