提出了利用切割面下缘粗糙度作为评价切割面质量的方法.建立了侧面视觉检测系统,对激光切割过程中火花簇射行为进行分析.结果表明:在一定工艺条件下,随着切割速度的变化,火花簇射喷射长度以具有极大值的倒U形曲线形式变化,最大的火花喷射长度(即火花簇射视觉图像不同亮度带像素数的极大值)对应于最低的切割面近下缘粗糙度.

为了更好的研究激光与材料表面的相互作用,采用非接触式测温方法对激光再制造熔池温度场进行了检测.利用CCD对激光熔池进行拍摄,通过数字图像处理技术对拍摄图片进行处理,经过温度标定后便可以得到激光熔池温度场的分布情况.结果表明结合数字图像处理的温度场检测技术可以表征激光熔池温度场的分布规律.

同轴气动送粉激光熔覆过程中,金属粉末落入熔池的速度、浓度的分布等物理参数对熔覆层的形貌有一定的影响.DPIV( digital particle image velocimetry)是试验确定粉末流运动规律的有效方法,通过建立DPIV试验装置,对同轴载气送粉装置输送的粉末的速度、浓度进行了取值计算.结果表明,随气体流量的增加粉末的浓度有一定的减少.沿z轴方向,存在发散汇聚在发散的变化,粉末粒子流量与粒子速度在一定范围内有线性关系,超出Mp=0.33g/s ～0.83g/s,Vp=0～1.3m/s范围,其影响将减弱.

为了提高钛合金的表面耐磨性能,以镍包石墨粉末作为预涂材料,先热喷涂到Ti-6Al-4V基底表面,再采用激光技术进行重熔处理,获得了质量良好的增强涂层.通过XRD、SEM和EDS对涂层组织进行分析,结果表明:涂层的微观组织为固熔了少量Ti元素的镍基,含有大量的TiC增强相.这些TiC增强相呈现发达的枝晶状形态,是在激光重熔过程中原位反应生成的.显微维氏硬度测试表明:激光重熔涂层的硬度达到HV1200,是钛合金基底硬度的3倍.

本文介绍了使用激光表面强化技术对大型模具进行处理的工艺过程和达到的技术性能指标,并通过生产应用实例,介绍了模具激光表面强化处理的使用效果,证明该技术是解决大型模具表面硬化难题的有效途径.

摩擦副表面存在着与其润滑性能要求优化匹配的微观几何形貌.本文以发动机的气缸/活塞环为具体研究对象,基于气缸的摩擦磨损特征和润滑理论,对其表面的微观几何形貌进行了初步设计.采用半导体泵浦YAG固体激光器,在硼铸铁试样上进行了激光微造型加工工艺试验,系统研究了激光波长、激光功率、脉冲宽度、重复频率、扫描速度、重叠系数及辅助气体等,对金属材料激光微加工质量和效率的影响规律.并首次提出了"单脉冲同点间隔多次"激光微加工新工艺.最后,采用优化的激光参数组合,成功地在实际缸套内表面,加工出所设计的高质量表面微观几何形貌.

在高功率钕玻璃激光系统中,插入用Cr4+:YAG晶体作为被动隔离器,抑制高功率钕玻璃激光系统中的放大自发辐射(ASE)能量的产生.通过实验对隔离前后的系统ASE能量的测量,得到了较为理想的结果.

从晶体的吸收光谱、能量转移及其受温度的影响对Cr,Tm,Ho:YAG激光器的工作特性进行了理论分析.通过试验分析了泵浦功率、谐振腔结构、输出镜透过率及冷却对激光输出的总合影响,探讨了激光系统的优化设计方法.试验中在重复频率为1Hz情况下得到单脉冲能量4.5J,5Hz情况下平均功率15W的激光输出.

基于光谱相位相干直接电场重建法(SPIDER)测量飞秒激光脉冲的基本原理和重构相位的反演算法,数值模拟了SPIDER技术重构飞秒脉冲相位的过程,分析了非线性晶体、时间延迟τ、光谱剪切量Ω的选取原则.以高斯型线性啁啾脉冲为例,还原出了脉冲的位相,得到不同的待测脉冲重构出的最佳位相曲线具有不同的最佳延迟时间和光谱剪切量.

雾化水滴的蒸发过程是非常复杂的物理过程,涉及到动量、热量和质量的传递以及输运等复杂过程.本文针对三维激光多普勒仪器PDA在测量雾化水滴中要求球形度高的缺点,设计搭建了单水滴生成器,利用高速摄影技术研究了单水滴在不同空气速度和水滴孔径情况下的运动规律,解决了测量中遇到的一些问题并开发了相应的图像处理软件,为今后进一步详细实验研究单水滴或多个水滴的蒸发过程提供了参考.

实验上实现了低频液体表面波的激光衍射,提出了激光衍射法测量液体表面张力和表面压.当激光斜入射到几百赫兹液体表面波上,观察到反射光形成稳定的、清晰的衍射光斑.理论上导出了衍射光斑的角宽度和表面波波长的解析关系,实验上验证了液体表面波的色散关系,计算了蒸馏水的表面张力和蒸馏水中加入不溶性表面活性剂--"苯"单分子膜的表面压.根据其机理,建立起一种实时、非接触测量液体表面张力和表面压的实用方法.

在小角度范围,532nm CW光束以连续变化的入射角辐照Ritchey-Chretien (R-C)光学系统,利用CCD系统测量像面中心的强度,得到了该光学系统的离轴响应曲线,对杂光进行了初步分析.结果表明,当离轴角小于0.2o时,PST大于3.0×10-4,并在若干位置出现了峰值,杂光比较明显;离轴角大于0.6o时,PST小于4.5×10-7,且呈单调衰减趋势,光学系统对杂光有较强的抑制能力.

利用光镊技术对一组质量百分比含量不同的乙醇水溶液在30oC 下的黏度进行了测量,其结果与理论估算的一致,二者之间的偏差为10%左右;此外,得到的黏度随乙醇含量的变化规律与20oC 、40oC 时的相同.验证了基于光镊非接触操控方法在易挥发液体及其混合溶液黏度测量的实用价值.

介绍了一台直接探测的用于大气气溶胶测量的Mie散射激光雷达系统,阐述了其工作原理和系统结构,较详细的讨论了该激光雷达的信号校准过程,尤其是几何重叠因子的确定.对校准后信号的反演结果和分析表明,该校准过程正确、稳定、有效.

采用自研制的液芯光纤,通过其在自由状态下的微弯传光性能的测试,研究液芯光纤的轴向微小弯曲和光强损失之间的关系,给出了实验数据及分析,为液芯光纤的进一步应用提供实验依据.

激光切割玻璃基板是一个复杂的激光与材料相互作用的过程.为了掌握切割过程中热应力场的动态分布,提高切割质量,提出了一种热应力场的仿真方法.在有限元软件Ansys环境下,建立了三维液晶显示玻璃基板激光切割热应力场的有限元分析模型.采用间接法方式对温度场和热应力场进行耦合;通过APDL参数化编程语言,实现了对激光移动热源及射流冲击换热模型的仿真.仿真结果表明:在切割过程中,激光照射区内表现为压应力,压应力最大值出现在热源中心处;在激光光斑前、后一段距离内及冷却点附近均表现为拉应力.增大冷却效果及减小冷却点与激光光斑间的距离,均可增大拉应力δy 的值.

根据激光对人体的潜在危害程度,对我国和IEC最新的激光产品辐射安全要求和分类进行了讨论,并对两种分类作了比较,指出了差异,同时通过实际事例对这些分类和差异进行了说明.

波前像差严重影响了人眼正常的视觉质量,引入Hartmann-Shack波前传感器可有效地测量人眼的各阶像差,结合自适应光学中Zernike多项式重建波前的理论.建立人眼波前像差和角膜切削量模型的关系模型,利用准分子激光发射的激光脉冲去除定量的角膜组织,从而改善人眼视觉质量.应用表明,人眼像差测量和由像差引导的准分子激光手术矫正具有明显的临床医学价值.

目的:本文报道采用Ultrapulsed CO2激光治疗汗管瘤的疗效.方法:以最大脉冲能量500mJ/脉冲的 Ultrapulsed CO2激光治疗50例眼睑周围汗管瘤患者(均为女性,15名患者眼睑皮疹数目小于10枚仅限于下眼睑,35例患者皮疹数目大于10枚累及上下眼睑).结果:所有损害均可完全去除.随访1～3个月,未见有疤痕形成.2位患者(4%)有色素沉着.结论:本疗法为替代其他手术治疗汗管瘤的一种安全、有效的方法 .

目的:总结临床应用钬激光联合双频双脉冲激光治疗复杂膀胱结石的体会.方法:对37例复杂膀胱结石患者采用钬激光联合双频双脉冲激光碎石术进行治疗.结果:37例复杂膀胱结石患者的最大结石长径均》35mm.其中31例为多发膀胱结石,6例为单发膀胱结石,均一次碎石成功,术中、术后无严重并发症.平均手术时间53min,平均激光工作时间45min.术后平均住院3.7d.37例术后随访2～24月,平均9.8月,B超未见结石复发,无排尿不畅等并发症.结论:钬激光联合双频双脉冲激光碎石术治疗复杂膀胱结石具有操作简单、安全、对软组织损伤小、碎石高效的优点.

目的:观察Q开关Nd:YAG激光治疗皮肤色素损害的临床疗效.方法:皮肤色素损害患者637例,其中太田痣102例,咖啡斑55例,雀斑180例,纹身300例.应用Q开关激光,针对不同病变类型,采用不同波长和工作参数进行祛色治疗.结果:经过1-8次治疗,不同皮肤色素损害的有效率分别为:太田痣100%、咖啡斑61%、雀斑100%、纹身100%.所有病例在治疗后均未遗留疤痕.结论:应用Q开关Nd:YAG激光治疗皮肤色素损害具有疗效好,组织损伤少,不留疤痕等特点.

目的:对半导体激光和光子脱毛临床疗效进行比较;方法:将治疗者随机分两组.治疗后分析脱毛效果.结果:对半导体激光和光子脱毛有效率无明显差异.

本文分析光子嫩肤的基本原理以及常用光老化皮肤疗效评估方法,提出一种基于激光光谱技术的光子嫩肤疗效评估方法.在皮肤颜色的定量测量中,颜色三刺激值是基于反射光谱获得的,而与反射光谱相比,荧光发射光谱可以反映皮肤组织更深层结构的信息.采用反射-荧光光谱技术,加上特定的计算机软件获得光子嫩肤前后皮肤颜色三刺激值,再结合荧光发射光谱,共同判定疗效,可望为光子嫩肤提供一种客观、科学、准确的疗效评估方法.