王梓鑫 1,3,*董宁宁 1,3王路路 2,3曹逊 2,3王俊 1,3
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所,上海 201800
2 中国科学院上海硅酸盐研究所,上海 200050
3 中国科学院大学,北京 100049
为研究激光诱导对二氧化钒光学性质的具体影响,采用磁控溅射技术制备了二氧化钒薄膜。利用原子力显微镜和X射线衍射仪对样品进行表征,发现其具有良好的平整度及致密均匀的结构,是纯相二氧化钒(M)薄膜,并且在透过率-温度变化曲线中观察到了典型的热滞回线。采用透/反射强度扫描系统研究了二氧化钒薄膜的光学特性,实验结果表明,在飞秒激光诱导下样品经历了非线性吸收过程、相变过程、稳态过程和损伤过程,非线性吸收过程由双光子吸收效应主导而相变过程与激光热效应息息相关。进一步研究发现,随着激光重复频率增加,增强的热效应导致其相变开启阈值和损伤阈值明显下降。
二氧化钒 飞秒激光诱导 半导体-金属相变 非线性光学 透/反射强度扫描 Vanadium dioxide Femtosecond laser induction Semiconductor-metal phase transition Nonlinear optics T/R I-scan 
光子学报
2022, 51(10): 1014007
作者单位
摘要
1 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所,江苏苏州2563
2 复旦大学 工程与应用技术研究所,上海00433
光谱波段和治疗光强度是光治疗的关键,决定了适应症、治疗深度和疗效。基于水滤红外线A原理,本文采用大功率高效卤素灯为光源,通过对光束整形、密闭液体过滤器以及电子学控制等系统设计了大功率光谱治疗仪,其基本性能与国外先进产品基本相同。该治疗仪的光谱、光功率密度、电气安全性和电磁兼容性通过了医疗器械注册检验,并应用于慢性软织损伤炎症、疼痛的临床治疗中。临床实验结果显示,71例患者在经过(6±1)天治疗后的总有效率达100%,显效率达80.28%,未发生不良反应。该治疗仪提升了有效光谱宽度和治疗光强度,降低了热效应,提高了穿透深度和疗效,有望广泛用于软组织的损伤、慢性炎症、疼痛及伤口愈合等领域。
医用光学 光谱治疗 波段 光功率密度 治疗深度 medical optics spectrum therapy waveband light intensity treatment depth 
光学 精密工程
2021, 29(2): 278
作者单位
摘要
1 中国科学院上海光学精密机械研究所微纳光电子功能材料实验室, 上海 201800
2 中国电子科技集团公司光电研究院光电信息控制和安全技术重点实验室, 天津 300308

随着激光技术的迅速发展,激光**装备日益增多,人眼、光电探测设备和光学系统等越来越多地暴露在强激光环境中,极易受到激光的攻击,激光防护技术变得越来越重要。介绍了激光防护技术的基本概念,总结了几种激光防护方案的优缺点,阐述了基于非线性光学原理的激光防护技术(光限幅技术)的机理。结合国内外研究进展,重点介绍了石墨烯、过渡金属硫化物和黑磷等典型二维半导体非线性光学材料在激光防护方面的应用及其研究进展。

材料 超快非线性光学 非线性光学材料 脉冲激光 薄膜光学特性 
中国激光
2021, 48(13): 1300001
Author Affiliations
Abstract
1 School of Physics, State Key Laboratory of Crystal Materials, Shandong University, Jinan 250100, China
2 Collaborative Innovation Center of Light Manipulations and Applications, Shandong Normal University, Jinan 250358, China
3 Key Laboratory of Materials for High-Power Laser, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
4 Department of Physics, Center for Ion Beam Application and Center for Electron Microscopy, Wuhan University, Wuhan 430072, China
Copper (Cu) nanoparticles (NPs) are synthesized under the near-surface region of the Nd:Y3Al5O12 (Nd:YAG) crystal by direct Cu+ ions implantation. Subsequently, the monolithic ridge waveguide with embedded Cu NPs is fabricated by C4+ ions irradiation and diamond saw dicing. The nonlinear optical response of the sample is investigated by the Z-scan technique, and pronounced saturable absorption is observed at the 1030 nm femtosecond laser. Based on the obvious saturable absorption of Cu NPs embedded Nd:YAG crystal, 1 μm monolithic mode-locked pulsed waveguide laser is implemented by evanescent field interaction between NPs and waveguide modes, reaching the pulse duration of 24.8 ps and repetition rate of 7.8 GHz. The work combines waveguides with NPs, achieving pulsed laser devices based on monolithic waveguide chips.
waveguide lasers nanoparticles localized surface plasmon resonance saturable absorption 
Chinese Optics Letters
2021, 19(2): 021301
作者单位
摘要
1 中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
2 复旦大学 工程与应用技术研究院, 上海 200433
3 苏州科技城医院, 江苏 苏州 215163
大功率激光治疗过程中, 避免表皮及正常组织的热损伤副作用, 是保证激光治疗安全性和有效性的关键。本文采用具有高制冷性能的医用134a制冷剂, 通过对高压储液罐、密闭传输管路、高速雾化喷射装置以及电子学控制等系统的设计, 形成了可与治疗激光不同时序输出、对皮肤和组织进行实时快速冷却的瞬态喷雾冷却系统。通过研究喷洒时间、喷射距离、类皮肤材料温度变化之间的量效关系, 验证了装置的冷却效果。实验结果表明, 在20~50 ms喷洒时间内可将组织温度降低40~60 ℃。冷却系统的生物兼容性、耐压性、密封性通过了医疗器械注册检验。并联合大功率1 450 nm半导体激光用于面部痤疮的临床治疗, 189例轻中度痤疮患者在连续治疗4次后治疗的总有效率达873%, 未出现皮肤热损伤。该瞬态喷雾冷却系统可与各类激光治疗设备集成应用, 提高了现有激光治疗技术的安全性、有效性和治疗范围。
激光治疗 皮肤保护 制冷剂 喷雾冷却 laser treatment skin protection cryogen spray cooling 
光学 精密工程
2019, 27(6): 1309
Author Affiliations
Abstract
1 Laboratory of Micro-Nano Photonic and Optoelectronic Materials and Devices, Key Laboratory of Materials for High-Power Laser, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 State Key Laboratory of Surface Physics, Key Laboratory of Micro and Nano Photonic Structures of Ministry of Education, Department of Physics, Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Fudan University, Shanghai 200433, China
4 Department of Physics, Engineering Physics & Astronomy and Department of Chemistry, Queen’s University, Kingston K7L-3N6, Ontario, Canada
5 State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
Mechanical exfoliation (ME) and chemical vapor deposition (CVD) MoS2 monolayers have been extensively studied, but the large differences of nonlinear optical performance between them have never been clarified. Here, we prepared MoS2 monolayers using ME and CVD methods and investigated the two-photon absorption (TPA) response and its saturation. We found that the TPA coefficient of the ME monolayer was about (1.88 ± 0.21) × 103 cm/GW, nearly two times that of the CVD one at (1.04 ± 0.15) × 103 cm/GW. Furthermore, we simulated and compared the TPA-induced optical pulse modulation in multilayer cascaded structures, which is instructive and meaningful for the design of optical devices such as a beam shaper and optical limiter.
190.4400 Nonlinear optics, materials 160.4236 Nanomaterials 190.5970 Semiconductor nonlinear optics including MQW 020.4180 Multiphoton processes 
Chinese Optics Letters
2019, 17(8): 081901
作者单位
摘要
中国科学院 苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
为了实现大功率激光溶脂仪安全、稳定的输出, 设计了1 470 nm大功率半导体激光溶脂的控制系统。对该控制系统所采用的驱动模块、温控模块、主控模块和人机交互模块等进行了研究。首先, 采用FPGA实现恒流源的数字控制, 功率反馈闭环实现恒功率控制,以提供1 470 nm大功率激光器和弱激光红光指示的驱动, 单片机负责实现RS232的协议解析。采用数字模拟PID混合控制, 根据NTC的反馈对TEC进行驱动实现激光器温度控制。设计了基于ARM Cortex-M3架构的STM32F系列微处理器主控模块和人机交互模块, 实现了相关数据的输出显示与存储、触摸屏驱动及响应以及各接口控制。最后, 利用MDK平台编写控制软件并对整机控制系统进行联调和测试。实验结果表明: 整机输出功率与设置功率的偏差小于2%, 安全性能符合国家医用电气安全通用标准的要求。该系统能够满足1 470 nm大功率半导体激光溶脂仪的稳定可靠、安全性高、抗干扰能力强等要求。
半导体激光器 激光溶脂 控制系统 semiconductor laser laser lipolysis control system STM32 STM32 
光学 精密工程
2018, 26(8): 1896
作者单位
摘要
1 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所, 江苏 苏州 215163
2 南京理工大学,江苏 南京 210094
3 江苏省医疗器械检验所, 江苏 南京 210000
研究了大功率底发射垂直腔面发射激光器(VCSEL)单管器件光束质量,分析了电流、出光孔径、衬底厚度等因素对M2因子、远场发散角、近场及远场光强分布等的影响。使用有限元的方法对不同电极及不同氧化孔径时有源区中电流密度的分布进行了计算,为了获得高功率、高光束质量的VCSEL器件,选择氧化孔径为650 μm以及P面电极直径为580 μm,在对电流进行有效限制的同时实现了有源区中电流密度的均匀分布,从而抑制远场光斑中边模的产生,改善了光束质量。
激光器 垂直腔面发射激光器 单管器件 光束质量 
中国激光
2015, 42(s1): s102007
作者单位
摘要
1 中国科学院苏州生物医学工程技术研究所江苏省医用光学重点实验室, 江苏 苏州 215163
2 南京理工大学, 江苏 南京 210094
在全息光栅曝光光路中,基底的定位误差会直接影响光栅的技术指标。对平面全息光栅会造成光栅周期误差,对凹面全息光栅则会增大其像差。分析了全息光栅洛艾镜干涉系统中使用叠栅条纹方法调整干涉场周期时,标准光栅定位误差及基底定位误差对光栅周期的影响,指出通过调整基底使其与标准光栅表面平行可以补偿由标准光栅和基底定位误差带来的光栅周期误差。
衍射 光栅 全息 光栅常数 叠栅条纹 误差 
光学学报
2015, 35(s1): s105001
娄小伟 1,2,3,*崔锦江 2董宁宁 2徐建根 2[ ... ]王帆 2
作者单位
摘要
1 中科院苏州生物医学工程技术研究所, 江苏省医用光学重点实验室, 江苏 苏州 215163
2 中科院长春光学精密机械与物理研究所, 长春 130033
3 中国科学院大学, 北京 100049)
为了获得较大的尖锐度, 提升微环传感器的灵敏度, 提出利用眼型谐振腔结构在下路端输出的非对称Fano谐振光谱, 眼型谐振腔由一个外环和内环构成, 外环与总线波导耦合, 内环与外环耦合.利用传输矩阵法对下路端输出光谱进行了数值计算, 在不同剩余电场比例系数下, 发现非对称Fano谐振峰的尖锐度随电场剩余比例系数的增大而增大;改变外环与总线波导间的场强耦合系数和内环与外环之间的场强耦合系数, 其尖锐度的最大值随外环和内环场强耦合系数变化缓慢增大, 尖锐度最大值处谐振点传输系数值在不同电场剩余比例系数和内外环场强耦合系数下稳定在-6 dB附近.因此利用眼型谐振腔结构下路端的Fano谐振峰, 可获得对耦合系数不敏感的尖锐度和谐振点传输系数, 降低器件对耦合区加工准确度的要求.
光波导 传感器 眼型谐振腔 Fano谐振 尖锐度 Optical waveguide Sensor Eye-like resonator Fano resonance Sharpness 
光子学报
2015, 44(1): 0113002

关于本站 Cookie 的使用提示

中国光学期刊网使用基于 cookie 的技术来更好地为您提供各项服务,点击此处了解我们的隐私策略。 如您需继续使用本网站,请您授权我们使用本地 cookie 来保存部分信息。
全站搜索
您最值得信赖的光电行业旗舰网络服务平台!