采用光偏转法测量了3种粗糙度的黄铜样品在潮湿环境与干燥环境下的激光烧蚀阈值.结果表明,两种烧蚀环境下,表面粗糙度越大,烧蚀阈值越低;同一粗糙度时,潮湿环境比干燥环境烧蚀阈值低.说明粗糙表面及潮湿表面对光的吸收率大,通过同一泵浦能量密度下冲击波渡越时间的不同而得到证明.

用连续波CO2激光束对50#钢模切辊进行了激光表面淬火试验,研究了淬火层的显微组织及硬度分布.结果表明,50#钢模切辊经激光表面淬火后,硬化层组织由细小的位错马氏体及少量的残余奥氏体组成;模切辊变形很小,且表面硬度高,整体硬度分布较为均匀,能够达到技术要求.采用激光淬火技术对50#钢模切辊进行表面强化是可行的.

焊接气孔是粉末冶金材料激光焊接的主要缺陷.简要分析了粉末冶金材料激光焊接中气孔的产生机理,着重研究了焊接速度与活性气体对气孔形成的影响关系.结果表明,在一定的激光功率下,提高焊接速度可减少金属蒸气的形成,从而降低气孔数;通过混合N2,O2作活性气体可改善熔化金属流动,防止气孔产生.

193nm准分子激光对角膜的消融机理是眼屈光性手术如LASIK和PRK中的重点问题.首先分析两种描述193nm准分子激光对角膜的消融机理的模型:光蚀除模型和光物理模型,得出能量密度与角膜切削深度的关系.并且研究影响屈光手术效果稳定性与可预见性的因素,在此基础上优化激光的扫描算法.研究结果直接应用于准分子激光屈光矫正系统,在实际应用中取得了很好的效果.

编制了四维仿真程序,用以研究光束控制系统中的热效应对强激光传输的影响.作为数值模拟例,用Strehl比、可聚焦能力(即86.5%环围功率半径)、像散参数和光束重心偏移表征远场光束质量,研究了初始场分布为高斯和平顶分布的光束通过光束控制系统传输时热效应对远场光束质量的影响.结果表明,远场光束质量与初始场的空间分布有关,且随发射功率增大而变差.

设计特征尺寸可与照射光波长相比拟的衍射光学器件时,必须采用严格的矢量设计算法.为克服传统搜索算法计算次数多、收敛速度慢的缺点,同时结合时域有限差分算法进行光场与衍射器件相互作用的矢量计算,提出了一种高效的迭代算法.利用该算法,设计了双离轴透镜,结果表明,该算法计算次数少、收敛效果好.

对任意形体微粒粒度提出了基于椭圆模型的等效面积粒度表述法和内切圆粒度表述法,基于这两种表述方法,分别对微粒形体影响因子的表述及其解进行了讨论,通过对解的动态特征比较,确立了内切圆粒度表述法是一种任意形体微粒粒度表述的好方法,并对其数值解进行拟合,为任意形体微粒特征概率分布函数反演方程提供了较好的反演理论依据.

总结分析了高功率双包层光纤激光器的泵浦耦合及激光反馈方式,指出了相关方式中应采取的一些措施.结果表明,采用树枝状结构多模耦合器进行侧向泵浦及采用光纤光栅进行激光反馈是最佳方式.同时特别指出菲涅耳波带片耦合方式的潜在优势,并提出采用镀二色膜等厚球透镜作为双包层光纤激光器腔镜以避免直接端面泵浦对腔镜膜的损坏.

自发参量下转换(spontaneous parametric down-conversion,SPDC)光场是基于单色泵浦光子流和量子真空噪声对非线性晶体的综合作用而产生的,它固有的量子起源决定了在非经典光场研究中的重要地位和作用.对SPDC光场的相干特性和它在绝对测量光电探测器量子效率中的应用进行了深入而细致的研究和探讨.

研究了介质镜反射系数的振幅与位相二阶导数对飞秒高斯脉冲的影响.结果表明,振幅特性也可以用来对脉冲进行压缩,即在中心频率处反射率下凹的镜子可以使啁啾参量较小的脉冲变窄,上凸的镜子可以使啁啾参量较大的脉冲变短.

利用稳腔条件,从谐振腔的角度推导了热焦距计算公式,并作了简单的等效,为热焦距的测量提供了方便简洁的方法.从实验的角度,对掺杂为0.5%的Nd∶ YVO4晶体的热焦距进行实际测量,得出了不同泵浦功率下的热焦距数值.对列阵半导体激光端面泵浦下激光晶体的热效应作了分析,用热焦距计算公式进行计算,把结果与利用稳腔条件测量所得结果进行了比较.两种结果基本吻合,变化趋势一致.

研究了具有位相扰动的激光束经过非线性介质后的传输情况,用数值模拟的方法着重研究了入射光强(这里以能量来反映)、调制深度、调制宽度等与热像的关系.研究结果表明,在某些条件下,即通常所说的共轭像面处,和振幅调制一样也可以看到明显的热像,但很多情况下其它一些地方峰值很强(例如棒后dO/2处),成为最值得关注的位置. 光束演化(光场分布)对位相调制的深度反应较为敏感,某些深度的调制会有更大的危害性.另外,调制宽度、入射光强等对热像形成也有一定的影响.

以菘蓝(isatis indigotica)种子为实验材料,研究了不同时间长度的He-Ne激光辐照对菘蓝幼苗中α-淀粉酶活性、谷丙转氨酶活性、谷草转氨酶活性、丙酮酸、可溶性蛋品质和可溶性糖含量的影响.结果表明,4种处理均能不同程度提高菘蓝幼苗中α-淀粉酶、谷丙转氨酶和谷草转氨酶的活性.对α-淀粉酶活性而言,7min的He-Ne激光处理效果最好;而对谷丙转氨酶和谷草转氨酶的活性来说,5min的He-Ne激光处理效果最好.4种处理均能不同程度提高菘蓝幼苗中可溶性蛋白质、丙酮酸和可溶性糖的含量,比较而言,5min的He-Ne激光处理效果最好.

报道了两种快速调谐技术的研究--6面转镜+固定光栅法和高频步进电机驱动光栅法.实验表明,高频步进电机法优于转镜法.实验得到激光器的一级调谐输出谱线50余条,激光输出能量(30～100)mJ.在单台CO2激光器上实现快速调谐输出波长不同的激光脉冲,其时间间隔达到≤10ms.

概述了二极管泵浦薄片圆盘激光器的技术进展,分析了功率定标放大的技术方案和相关实验结果,并对实际应用存在的问题进行了讨论.

研制了激光超声测厚传感器,并对其测试原理进行了讨论.该传感器具有高频响、频带宽、较高的灵敏度且易于调节.进而采用该传感器测试了由脉冲Nd∶ YAG激光在抛光的薄铁片上所激发的超声纵波.根据铁片背面对心处接收到的超声纵波及其回波波形,可以推算出样品薄板的厚度.理论和实验测试结果显示,该传感器的相对测量误差达0.5%.

分析了非偏振光经过OE双输出棱镜起偏、分束后,o光,e光之分束角及其光强分束比随入射角(视场角内)的变化关系.结果表明,当入射角变化α时,分束角随之变化2α;而光强分束比不再保持1:1,而是呈现一种非线性变化关系.

介绍了一种用于连续生产线的新型激光动态打孔系统,它特别适用于薄型材料上的群孔加工.对应用于此系统的动态跟踪、辨向方法和双振镜系统校正等关键技术作出分析和实践研究.

介绍了激光高炮射击训练模拟系统的组成和功能.着重阐述了激光发射和接收电路的设计及工作原理.该系统实现了高炮射击的全天候模拟训练,获得了对炮手射击成绩客观、公正的评定.

阐述了一种高精度的高压反馈控制电路.它由发送电路将反馈电压实时值转换成串行数字信号,再用它调制半导体激光器发出的光,其光穿过耐高压绝缘层送给接收电路.后者通过光敏二极管和74AHC反相器整形电路获得串行数字信号,然后送给控制器中的单片机,在其软件支持下,实现全闭环控制.所述方法新颖实用,具有参考价值.

探讨了激光熔覆金属粉末快速原型技术直接制造砂型铸造用金属模具的问题.介绍了这种技术的工作原理及其特点;通过分析砂型铸造用金属模具的结构和工况特征,论证了激光熔覆金属粉末快速原型技术适用于这种模具的制造,能降低模具制造成本、缩短工期;提出了在应用中进一步轻量化、低耗化的对策.最后预计,随着各种相关技术的发展及其综合、集成度的提高,激光熔覆金属粉末制造铸造模具的轻量化、低耗化将逐步实现.

用分步傅里叶变换法求解光孤子NLS方程,研究了一阶孤子和高斯准孤子在传输中相互作用和演化规律,发现一阶孤子和高斯准孤子相互作用的结果不仅与脉冲的种类有关,且与它们在传输中的排列方式有关. 当以两个一阶孤子(左右)和一个高斯准孤子(中)的方式混合输入时,3个脉冲发生一次碰撞后便逐渐分离,从而可克服脉冲间的相互干扰.

基于对激光束按空间对称性和空间相干性的分类,对激光束的参数描述进行了研究.以有扭曲的各向异性高斯-谢尔模型光束、有扭曲的各向同性高斯-谢尔模型光束、各向异性高斯-谢尔模型光束、旋转简单像散高斯-谢尔模型光束、准直简单像散高斯-谢尔模型光束、各向同性高斯-谢尔模型光束、复杂像散高斯光束、旋转简单像散高斯光束、准直简单像散高斯光束和无像散高斯光束为典型例,对它们的分类和独立特征参数的数目作了详细分析.对一些相关问题也作了讨论.

提出了一种基于极线约束的激光条纹匹配算法.先通过双CCD摄像机摄取左右两幅图像,然后对图像进行预处理.处理之后的两幅图像是在不同视角下摄取的两条单像素宽的激光条纹,在极线约束和连续性约束的理论基础上,提出了一种直线和曲线求交的匹配方法,从而实现了激光条纹的快速精确匹配和激光扫描线的三维重建.

激光功率是激光器中最基本的参数,激光功率的稳定、准确将对激光加工等领域产生直接而巨大的影响.在大功率CO2激光器功率测控系统中,采用尾镜即全反球面镜漏光进行激光功率采样,并通过西门子S7-200 PLC实现对整个系统的激光功率测控,可以有效提高对激光器的控制精度和稳定性,且不影响激光输出.

探讨了磁作用半导体激光对家兔神经功能恢复的影响.将家兔随机分为3周,6周,9周和12周4个观察期,每个观察期随机分为磁作用激光照射组、激光照射组和对照组.麻醉后,均切断左侧腓总神经,用9/0尼龙单丝对端吻合神经外膜.各照射组在术后1d开始照射家兔L5,L6脊髓节段,每天照射5min,连续照射7d.对照组不照射,均按期观察.术后3周,各照射组看到细小而稀少的再生轴突,磁作用激光组优于激光组和对照组;各照射组的腓总神经潜伏速率和动作电位波幅均优于对照组,磁作用激光组优于激光组.展趾功能到术后12周,磁作用激光组与右侧相同,激光组和对照组分别恢复到磁作用组9周和6周水平.低功率的磁半导体激光促进了脊髓运动神经细胞功能的恢复,加速了轴突再生.

光电位置敏感器件(PSD)是一种可直接对其光敏面上的光斑进行检测的光电器件,基于PSD可以构成多种非接触的高精度动态位移监测仪器.在PSD器件使用中的一个关键问题是如何克服器件本身的非线性,以提高监测的精度和可靠性.提出一种基于神经网络的PSD非线性补偿方法,利用神经网络具有逼近任意非线性函数的特点,通过训练使神经网络建立在PSD输出与其理想值之间的非线性映射关系,实现PSD非线性补偿.计算机仿真表明,该方法不仅能有效地消除非线性的影响,而且能在神经网络的输出端得到期望的线性输出.

分析了线偏振光通过绕光线轴旋转的格兰·泰勒棱镜后,光强出现周期性扰动.分析了扰动产生的原因,对影响格兰·泰勒棱镜透射光强曲线光滑程度的各个参数进行了详细讨论,进而找到消除其不利影响的有效方法.理论研究结果与实验相符合.

对激光应用技术领域主要涉及的漫反射目标进行反射特性分析,着重对近年来关注较多的光学镜头的"猫眼"效应做技术探讨,给出试验数据,浅析其应用.

距离选通技术是克服激光后向散射、提高激光距离选通成像系统信噪比的有效方法.阐述了激光距离选通成像原理,详细分析了距离选通关键技术,指出传统的距离选通同步控制系统的缺点,并提出一种改进的距离选通同步控制方案.

通过采用长度为2m、入纤功率为1W的双包层Er3+/Yb3+共掺光纤作为增益介质所进行的双包层Er3+/Yb3+共掺光纤激光器的实验,得到了波长为1563.596nm、功率为242mW的激光输出.