为了研究激光技术在废水降解领域中的应用, 采用激光诱导空化技术对酸性黑溶液进行降解, 通过紫外分光光度计对降解后的溶液进行分析表征, 获得激光能量和溶液初始质量浓度对降解能力的影响;结合空泡动力学理论和空化化学效应, 揭示了激光空化降解酸性黑溶液的机理。结果表明, 随着激光能量的增加, 初始质量浓度为20 mg/L的酸性黑溶液的降解率从0.78%逐步增加到27.28%; 在100 mJ激光能量下, 当溶液中酸性黑溶液的初始质量浓度从5 mg/L提升至20 mg/L时, 降解率从98.55%降低至7.63%;激光能量越高, 降解率越大; 初始质量浓度过大, 则激光空化难以对酸性黑溶液进行降解。该研究推进了激光空化降解染料等有机废水技术的发展。
激光技术 降解率 激光空化 初始质量浓度 激光能量 laser technique degradation rate laser cavitation initial mass concentration laser energy
1 南开大学 现代光学研究所， 天津300350
2 天津市微尺度光学信息技术科学重点实验室， 天津300350
3 南洋理工大学 材料科学与工程学院， 新加坡69798
4 江苏大学 微纳光电子与太赫兹技术研究院， 江苏镇江212013
基于时间分辨太赫兹光谱技术，研究了不同厚度的二硒化铂（PtSe2）薄膜在太赫兹波段的光学特性。实验结果表明，当泵浦光功率从0增强至2 540 μJ/cm2时，11 nm-PtSe2薄膜的电导率逐渐增大，透射太赫兹信号强度减小；而197 nm-PtSe2薄膜的电导率逐渐减小，透射太赫兹信号强度增大。由此构造的光控太赫兹调制器件的调制速度约为14 ps，工作带宽为0.2~1.8 THz，调制深度为15%~35%。研究证明PtSe2薄膜材料在高速光控太赫兹器件领域具有应用潜力。
太赫兹 时间分辨 超快 二硒化铂 太赫兹调制 Terahertz Time-resolved Ultrafast Platinum selenide Terahertz modulation
南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所, 天津 300350
为了解决激光打标系统中聚焦透镜焦深短等原因导致的系统打标范围小等问题,提出了一种基于飞秒激光成丝效应进行大幅面激光打标的方法,系统地分析了打标范围和分辨率。实验结果表明:飞秒激光成丝可以有效地增大焦深,实现大幅面平面样品的打标以及曲面样品的打标,并在打标系统的有效工作范围内,使分辨率均匀性得到了提高。
非线性光学 飞秒激光 成丝 激光打标
1 南开大学 现代光学研究所 天津市光电传感器与传感网络重点实验室, 天津 300350
2 中国科学院上海应用物理研究所 微观界面物理与探测重点实验室 物理生物学研究室, 上海 201800
研究了锗基单层石墨烯结构宽带光控太赫兹调制器。利用实验室搭建的太赫兹时域光谱系统, 实验证明了在1 550 nm 飞秒光泵浦下, 该太赫兹调制器工作带宽为0.2~1.5 THz。当泵浦光功率从0增加到250 mW时, 该太赫兹波调制器的平均透过率从40%下降到22%, 平均吸收系数从19 cm-1增加到44 cm-1, 在0.2~0.7 THz, 调制深度均高于50%, 最大调制深度为62%(0.38 THz)。实验结果表明, 相比于纯锗基太赫兹调制器, 单层石墨烯的引入能增强对太赫兹波的调制效果。
太赫兹调制器 石墨烯 光控 terahertz modulator graphene THz-TDS THz-TDS optically-control 红外与激光工程
2019, 48(1): 0125001
1 南开大学 现代光学研究所, 天津 300350
2 天津市交通运输工程质量安全监督总站, 天津 300384
高性能的太赫兹功能器件在太赫兹波的产生、传输及探测上都有着重要意义.报道了一种Kagome型低损耗太赫兹波导及其成像应用.首先根据反谐振波导理论设计了0.1 THz处低损耗的太赫兹波导, 其理论损耗低至0012 cm-1.然后使用3D打印技术制备波导实物, 实验测得其损耗为0.0153 cm-1, 波导末端光束发散角为6±05°.最后基于该波导搭建了可重构太赫兹成像装置, 分别实现了对隐藏刀片、矿石的反射和透射成像, 在地下远距离勘探领域具有潜在的应用前景.
太赫兹波导 太赫兹成像 透射成像 反射成像 terahertz waveguide terahertz imaging transmission imaging reflection imaging
