1 南京理工大学 电子工程与光电技术学院，江苏 南京 210094
2 上海市计量测试技术研究院，上海 201203
3 上海市在线检测与控制技术重点实验室，上海 201203
4 中国计量测试学会，北京 100029
5 同济大学 物理科学与工程学院，上海 200092
纳米位移测量技术是实现高精度纳米制造的基础。激光自混合干涉为精密纳米位移测量提供了一种结构简便、成本低廉，同时测量精度可达纳米量级的精密位移测量方法。区别于传统基于反射镜或散射面为反馈元件的激光自混合干涉测量方案，研究了一种基于平面反射式全息光栅的激光自混合纳米位移测量方法，该方法的位移测量结果以光栅的周期为基准。实验测得了在弱反馈强度条件下的光栅自混合干涉信号，通过阈值设定的方法确定位移方向的反转点，结合反余弦的相位解包裹算法处理光栅自混合信号，获得了对应的位移测量值。最终采用商用激光干涉仪与自组装的光栅自混合干涉仪进行位移测量数据的比对测量，实验结果表明，经过线性修正后，其位移误差不超过0.241%。
纳米位移测量 激光自混合 光栅干涉仪 全息光栅 nano-displacement measurement laser self-mixing grating interferometer holographic grating 红外与激光工程
2023, 52(4): 20220676
同济大学精密光学工程技术研究所成立二十年来，以探索前沿科学问题、突破核心关键技术、服务国家重要应用为目标，形成了理论与模拟相结合、科学问题解决与关键技术突破相结合、基础研究与重要应用相结合的特色，形成了研究所的发展理念，打造了高水平研究平台，在X射线器件与系统、强激光薄膜与应用、光学纳米计量与测试、微纳光学与智能感知四个研究方向上取得了突出的研究成果，已成为高层次人才培养和高水平科学研究的重要基地。
光学 精密工程
2022, 30(21): 2555
天津工业大学物理科学与技术学院激光技术研究所, 天津 300387
采用激光熔覆技术成功制备了Inconel 625/WC-12Co复合涂层,对添加有WC-12Co(质量分数为5%、10%、15%)复合涂层的物相成分、微观组织、显微硬度和摩擦磨损性能进行了研究。结果表明:WC-12Co颗粒在涂层中分布均匀,大部分呈完整球形形态,仅有少部分发生了熔解;随着WC-12Co添加量的增加,复合涂层的组织明显细化,涂层中有多种碳化物产生,主要包括NbC、M23C6;未熔化的WC-12Co颗粒抑制粗大柱状晶的生长,WC-12Co颗粒周围以等轴晶和短的柱状晶为主,Mo、Nb两种元素在晶界发生了明显偏析;复合涂层的显微硬度从264 HV0.2逐渐增加到308 HV0.2,磨损率从10.5004×10 -4mg·m -1降低至0.5768×10 -4mg·m -1。故WC-12Co的添加可以显著增强Inconel 625基复合涂层的耐磨性能。
激光加工 激光熔覆 颗粒增强复合材料 摩擦磨损
采用半导体激光熔覆技术与等离子喷涂相结合的方法,在1Cr13不锈钢基体表面制备了CoCrTaAlY/YSZ热障涂层,然后采用扫描电子显微镜(SEM)、能谱仪(EDS)及X射线衍射仪(XRD)分别对涂层的微观组织、成分分布及物相进行表征。结果表明:YSZ涂层的物相主要由ZrO2的立方晶相(c-ZrO2)、正方晶相(t-ZrO2)及少量单斜相(m-ZrO2)组成;黏结层具有典型的快速熔凝组织特征,与基体实现了冶金结合。对涂层的抗高温氧化机理、热震性能及其失效行为进行研究后发现:Al2O3氧化膜的形成能阻止O元素扩散,使涂层的抗高温氧化性能约为基体的4.1倍(YSZ涂层氧化累积增重仅为0.08 g·cm
-2);YSZ涂层在900 ℃下热震20次后开始出现裂纹,且裂纹随热震次数增加逐渐变大,热震30次时试样完全断裂。
激光技术 激光熔覆 热障涂层 高温氧化 热震性能 显微组织
1 南昌航空大学材料科学与工程学院, 江西 南昌 330063
2 天津工业大学激光技术研究所, 天津 300387
采用连续高功率半导体激光器在45#钢表面熔覆制备了Ni-B型石英纤维复合涂层, 通过光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)及能谱仪(EDS)对涂层显微组织、成分进行了研究。结果表明, 涂层与基体结合良好, 呈冶金结合; 涂层内中间偏上位置有少量黑色泡状物, 直径为10～20 mm, V槽底部存在由B型石英纤维溶解而形成的凹槽, 且与周围Ni基及基体产生原子分子间扩散; 硬度测试表明, 涂层硬度呈阶梯状分布, 最高达445 HV0.3, 为基体的3.25倍。
激光熔覆 复合涂层 B型石英纤维 显微组织 laser technology composite coating B type quartz fiber Microstructure
1 天津工业大学 激光技术研究所, 天津 300387
2 南昌航空大学 材料科学与工程学院, 江西 南昌 30063
采用高功率半导体激光器在45#钢圆棒表面制备了Ni25、Co2和316L多层熔覆层, 用扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)对熔覆层的微观组织及物相进行表征, 并测试涂层试样的硬度与耐磨性能。结果表明, 熔覆层组织均匀、致密, 晶粒细小, 与基体成冶金结合; 激光多层熔覆时, 熔覆层经多层重叠扫描, 重复融化凝固造成层与层结合区存在一明显白亮带, 层内组织在该处存在明显分层现象; Ni25合金熔覆层主要物相有γ-Ni固溶体、BNi3、B2Fe3Ni3、C-Fe-Si等; Co2熔覆层主要由γ-Co、γ-Ni固溶体等组成; 多层熔覆层硬度和耐磨性相较于基体, 有较大提高, Co2合金熔覆层平均硬度值最高, 达到了584.7 HV0.3, 多层熔覆层经过多次重叠扫描, 重复融化凝固熔覆层硬度更加均匀。
多层熔覆 Co2及316L合金 组织及性能 multi-layer laser cladding Ni25 Ni25 Co2 and 316L alloy organization and performance
Author Affiliations
Abstract
Department of Physics, East China Normal University, Shanghai 200241, China
We report the Hong–Ou–Mandel (HOM) interference, with visibility of 91%, produced from two independent single photons retrieved from collective atomic excitations in two separate cold-atom clouds with high optical depths of 90. The high visibility of the HOM dip is ascribed to the pure single photon in the Fock state that was generated from a dense-cold-atom cloud pumping by a short pulse. The visibility is always the same regardless of the time response of the single-photon detectors. This result experimentally shows that the single photons retrieved are in a separable temporal state with their idler photons.
020.4180 Multiphoton processes 190.4223 Nonlinear wave mixing 020.3320 Laser cooling 270.5565 Quantum communications Chinese Optics Letters
2016, 14(8): 080201
天津工业大学理学院激光技术研究所, 天津 300160
为了研究激光熔覆过程中激光熔池的光谱辐射特性，采用光栅光谱检测技术检测镍硅硼合金粉末熔覆过程中熔池光谱，得到不同功率、速度及时间下的光谱分布。结果表明：激光功率900 W时波长550 nm处熔池光谱相对强度最高为500，功率增加到1000 W时，光谱相对强度增加为600；激光功率保持不变时，光谱辐射相对强度随扫描速度增加而减小，随熔覆过程时间增加而增加，但在15 s后，基本达到稳定状态。激光熔覆过程中熔池光谱波动与熔覆层质量存在一定的关系，试验中发现，功率为900 W，扫描速度2 mm/s时，熔覆层质量较好，试样基体变形较小，熔池光谱相对强度波动也较小。
激光技术 激光熔覆 粉末 光谱 检测 中国激光
2014, 41(11): 1103009
