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凝聚态物质的近红外飞秒激光微纳制备 被引量:3
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作者 李焱 郭亨长 +4 位作者 安然 亓凤杰 杨宏 蒋红兵 龚旗煌 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第3期182-184,共3页
利用近红外飞秒激光脉冲对玻璃和聚合物等透明凝聚态物质进行微纳制备.通过飞秒激光诱导的折射率变化在石英玻璃内部制备光栅等折射率型元器件;从后表面开始钻孔并引入蒸馏水,在钠钙玻璃中加工出纵横比很大的微细直孔;改变飞秒双光子聚... 利用近红外飞秒激光脉冲对玻璃和聚合物等透明凝聚态物质进行微纳制备.通过飞秒激光诱导的折射率变化在石英玻璃内部制备光栅等折射率型元器件;从后表面开始钻孔并引入蒸馏水,在钠钙玻璃中加工出纵横比很大的微细直孔;改变飞秒双光子聚合中激光焦点在样品中的位置,聚合出直线型和波浪型等不同形状的线条. 展开更多
关键词 微纳制备 透明材料 凝聚态物质 红外飞秒激光
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相位掩模法红外飞秒激光刻写光纤光栅技术 被引量:4
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作者 宋成伟 杨立军 +2 位作者 王扬 赵杰 鞠有伦 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2011年第7期1274-1278,共5页
掺Tm3+光纤激光器在工业、医疗、科技及军事领域具有重要应用前景。光纤布拉格光栅(FBG)是构成光纤激光器的重要元件。但掺Tm3+光纤不具备光敏性,利用紫外脉冲激光很难在其中刻写FBG,即使采用增敏技术提高其光敏性,获得的FBG的折射率调... 掺Tm3+光纤激光器在工业、医疗、科技及军事领域具有重要应用前景。光纤布拉格光栅(FBG)是构成光纤激光器的重要元件。但掺Tm3+光纤不具备光敏性,利用紫外脉冲激光很难在其中刻写FBG,即使采用增敏技术提高其光敏性,获得的FBG的折射率调制量也很小,尚不能满足应用要求,阻碍了掺Tm3+光纤激光器全光纤化的发展。以相位掩模法的基本原理为基础,从理论上分析了以飞秒激光为刻写光源的技术要点,总结出与传统紫外激光刻写技术之间的差异及需要注意的问题。建立了飞秒激光相位掩模法刻写光纤光栅的实验系统,利用飞秒激光相位掩模法在非光敏光纤上刻写Bragg光栅,在非光敏掺Tm3+硅基光纤上获得了衍射阶次为二的光纤Bragg光栅,并给出了显微镜下观察到的光栅结构。实验结果证明:飞秒激光可以将FBG刻写入非光敏性硅基光纤,并且具有成栅时间短的优点。 展开更多
关键词 光纤BRAGG光栅 相位掩模 红外飞秒激光 掺Tm3+硅基光纤
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近红外飞秒激光作用下金膜中的超快电子动力学 被引量:1
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作者 赵琼琼 袁伟 +2 位作者 杜鹃 马国宏 冷雨欣 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期1787-1794,共8页
利用超快泵浦探测技术,研究了近红外飞秒强激光脉冲作用下,金膜中的超快电子动力学过程。研究发现,800 nm飞秒激光激发后,金膜的瞬态反射率存在一个下降过程。通过对金膜的瞬态反射率光谱进行分析和模拟,发现主要是自由电子弛豫和带间... 利用超快泵浦探测技术,研究了近红外飞秒强激光脉冲作用下,金膜中的超快电子动力学过程。研究发现,800 nm飞秒激光激发后,金膜的瞬态反射率存在一个下降过程。通过对金膜的瞬态反射率光谱进行分析和模拟,发现主要是自由电子弛豫和带间双光子跃迁这两种电子动力学过程综合作用的结果。利用双温模型,模拟了800 nm飞秒激光作用下金膜的温度弛豫和瞬态反射率变化过程,理论计算结果与实验结果符合良好。 展开更多
关键词 泵浦探测技术 红外飞秒激光 金膜 超快电子动力学 瞬态反射率
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中红外飞秒激光多光子共振激发CO_(2)^(+)的自由感应衰变研究
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作者 罗雨 卢琦 +2 位作者 张翔 庄骋轩 刘一 《上海理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期546-552,共7页
利用中红外飞秒激光激发CO_(2)^(+)产生的前向相干辐射现象进行了系统研究。实验发现在泵浦激光与CO_(2)^(+)的A^(2)П_(u)(V′=1)-X^(2)П_(g)(v=0)态跃迁发生五光子共振情况下,CO_(2)^(+)发出的波长为337 nm的前向相干辐射能够被有效... 利用中红外飞秒激光激发CO_(2)^(+)产生的前向相干辐射现象进行了系统研究。实验发现在泵浦激光与CO_(2)^(+)的A^(2)П_(u)(V′=1)-X^(2)П_(g)(v=0)态跃迁发生五光子共振情况下,CO_(2)^(+)发出的波长为337 nm的前向相干辐射能够被有效激发。更进一步,利用泵浦–探测方法对该辐射进行了时间分辨研究。利用探测激光导致的辐射损耗效应,发现在不同的气压条件下,337 nm相干辐射的持续时间均在0.8 ps左右,与气压没有明显关系。基于这一观测结果,提出该辐射的本质是多光子共振导致的自由感应衰变辐射。研究揭示了利用中红外飞秒激光激发二氧化碳离子产生相干辐射的本质,指出了强场激光与原子、分子体系共振相互作用过程中自由感应衰变效应的普遍性。 展开更多
关键词 红外飞秒激光 二氧化碳离子 多光子共振 自由感应衰变
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2~5μm中红外飞秒光学参量振荡器研究进展(特邀) 被引量:5
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作者 田文龙 韩康 +1 位作者 朱江峰 魏志义 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期64-75,共12页
自1994年首次利用克尔透镜锁模钛宝石激光器泵浦RTA光学参量振荡器实现中红外飞秒激光输出以来,在这20多年的时间内,随着高功率近红外泵浦源与各种优质非线性晶体的不断涌现,中红外飞秒光学参量振荡器在平均功率、脉冲宽度、调谐范围等... 自1994年首次利用克尔透镜锁模钛宝石激光器泵浦RTA光学参量振荡器实现中红外飞秒激光输出以来,在这20多年的时间内,随着高功率近红外泵浦源与各种优质非线性晶体的不断涌现,中红外飞秒光学参量振荡器在平均功率、脉冲宽度、调谐范围等方面都取得了长足的发展,为基础科学研究、生物医疗以及国防安全等领域提供了多样化的应用工具。文中将2~5μm中红外飞秒光学参量振荡器分为波长可调谐输出型与宽光谱输出型两类,分别重点就这两类中红外飞秒光学参量振荡器的国内外研究进展进行综述,最后对进一步发展趋势进行了展望。高功率、高光束质量中红外飞秒光学参量振荡器和大能量中红外飞秒光学参量振荡器是其中两个重要的发展方向。 展开更多
关键词 光学参量振荡器 超快激光技术 红外飞秒激光 非线性晶体
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飞秒激光全划切超薄碳化硅基片 被引量:2
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作者 张炜 刘涛 +4 位作者 何家乐 张家发 张宇梁 龙江游 谢小柱 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期306-313,共8页
目的为实现超薄碳化硅基片全划切,需在加工出窄线宽(小于25μm)的切割槽的同时保证基片的强度。方法使用波长为1030 nm的红外飞秒激光对碳化硅基片进行全划切加工,通过扫描电子显微镜和光学显微镜分析脉冲重复频率、脉冲能量、切割速度... 目的为实现超薄碳化硅基片全划切,需在加工出窄线宽(小于25μm)的切割槽的同时保证基片的强度。方法使用波长为1030 nm的红外飞秒激光对碳化硅基片进行全划切加工,通过扫描电子显微镜和光学显微镜分析脉冲重复频率、脉冲能量、切割速度和扫描次数对切口宽度、深度以及断面形貌的影响,采用能谱仪对不同脉冲能量下的划切断面进行微区元素分析,采用激光共聚焦显微镜测量划切断面粗糙度,以及采用电子万能实验机测试划切样品的抗弯强度。结果划切断面的元素主要有Si、C、O3种,O元素富集在断面的上下边缘位置。SiO_(2)颗粒喷溅重沉积影响断面微纳结构。断面的粗糙度随脉冲能量的增强而上升,基片强度反而下降。在激光脉冲能量为3.08μJ、脉冲重复频率为610 k Hz、切割速度为4 mm/s、切割12次的条件下,可以加工出宽度为15μm、深度高于100μm的良好切割槽,断面粗糙度为296 nm,基片抗弯强度为364 MPa。结论切割槽宽度和深度与脉冲重复频率、脉冲能量、切割速度和扫描次数有关。O元素的分布说明存在SiO_(2)堆积在断面上下边缘部分的现象。使用小脉冲能量激光进行划切,可以减少SiO_(2)颗粒喷溅重沉积,从而使断面出现大量熔块状结构,得到粗糙度较低的断面形貌。断面粗糙度降低,意味着划切断面存在的微裂纹等缺陷减少,从而使强度上升。本试验最终采用较优激光划切工艺参数,实现了飞秒激光全划切超薄SiC基片,槽宽仅为15μm。由于短脉宽小脉冲能量高重复频率激光的作用以及激光辐射下SiC材料的相分离机制,基片划切断面烧蚀形貌良好,且抗弯强度较好。 展开更多
关键词 激光切割 超薄碳化硅 红外飞秒激光 断面形貌 粗糙度测试 强度测试
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2.4μm波段全正色散飞秒克尔透镜锁模激光器(特邀)
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作者 王润雨 王庆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期43-48,共6页
2μm波段的飞秒激光光源在高分辨分子光谱学、中红外光学频率梳产生和超宽光谱的中红外光源产生等方面都具有重要的应用价值。Cr:ZnS/ZnSe具有很宽的发射峰,使其成为该波段产生宽光谱短脉冲中红外飞秒激光的重要材料。全正色散锁模的飞... 2μm波段的飞秒激光光源在高分辨分子光谱学、中红外光学频率梳产生和超宽光谱的中红外光源产生等方面都具有重要的应用价值。Cr:ZnS/ZnSe具有很宽的发射峰,使其成为该波段产生宽光谱短脉冲中红外飞秒激光的重要材料。全正色散锁模的飞秒激光由于更容易实现较短的脉冲宽度与较高的峰值功率而受到青睐。文中在Cr:ZnS上实现全正色散条件下的克尔透镜锁模运转。在5.1 W的泵浦功率下实现波长覆盖范围2.0~2.7μm,平均功率660 m W,脉冲宽度37 fs的稳定锁模脉冲输出,这是首次在Cr:ZnS中实现全正色散锁模运转的固体激光器。Cr:ZnS全正色散锁模的飞秒激光器在高分辨分子光谱学、宽光谱中红外光光源产生等方面具有广阔的应用前景。 展开更多
关键词 全正色散 克尔透镜锁模 Cr:ZnS 红外飞秒激光
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化学钢化玻璃的激光焊接及其机械强度 被引量:1
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作者 曾新昌 丁原杰 +2 位作者 刘传亮 陈凌 叶舒 《硅酸盐通报》 CAS 北大核心 2023年第11期4146-4153,共8页
超短脉冲激光因具有加工精度高、热影响区小、效率高等优点,在玻璃焊接领域有着广阔的发展前景。在实际场景中玻璃往往通过强化提升自身强度,以满足其应用的可靠性。本文利用红外超短脉冲激光成功实现化学钢化玻璃之间的焊接,通过显微... 超短脉冲激光因具有加工精度高、热影响区小、效率高等优点,在玻璃焊接领域有着广阔的发展前景。在实际场景中玻璃往往通过强化提升自身强度,以满足其应用的可靠性。本文利用红外超短脉冲激光成功实现化学钢化玻璃之间的焊接,通过显微镜观察焊点形状,总结出了焊接功率、频率、速度与焊点尺寸的回归方程,并验证了回归方程的准确性。结果表明:在焊接频率为500 kHz、焊接速度为10 mm/s条件下,随着焊接功率升高,焊接化学钢化玻璃的机械强度先增大后减小,化学钢化玻璃焊接剪切应力最大可达11.09 MPa,拉伸应力最大可达7.10 MPa;激光焊接时化学钢化玻璃不仅受到本身热膨胀的压力还叠加了张应力,更容易造成周围区域的破坏。 展开更多
关键词 化学钢化玻璃 玻璃焊接 红外飞秒激光 机械强度 非线性吸收 热膨胀
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