BP-AM与RBF网络在LENS成形高度预测中的应用

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作者 鲁中良 李涤尘 +1 位作者 卢秉恒 张安峰 《航天制造技术》 2009年第6期12-17,共6页

金属零件的激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping,LENS)是一种新的先进制造技术,但是其成形高度的控制一直是个难题。根据LENS工艺参数与单道成形高度之间复杂的非线性本质关系,采用了自学习率与动量因子改进的Back Propagation(... 金属零件的激光近净成形(Laser Engineered Net Shaping,LENS)是一种新的先进制造技术,但是其成形高度的控制一直是个难题。根据LENS工艺参数与单道成形高度之间复杂的非线性本质关系,采用了自学习率与动量因子改进的Back Propagation(BP)与径向基函数(Radial Basis Function,RBF)神经网络对其成形高度进行预测,详细对比分析了两种网络的训练速度、收敛速度与泛化能力等性能。结果表明:BP网络的训练时间较长、收敛速度较慢与泛化能力较差,而RBF网络相应性能较好,其预测结果与试验结果基本吻合,因此RBF网络更适合LENS成形高度的预测。 展开更多

关键词 激光近净成形 工艺参数 成形精度 神经网络

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一种激光二极管像散光束准直整形方法研究 被引量：14

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作者 谢洪波 吕二阳 +2 位作者 祝晓晨 李勇 姚丽娟 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期551-555,共5页

为了准直并整形具有像散的激光二极管光束,采用高斯光束q参量变换规律,推导了利用柱面自聚焦透镜整形激光二极管光束应满足的条件,并在此基础上,通过软件模拟优化,得到了一套效果良好的光束整形准直系统。经过准直整形后光束快慢轴方向... 为了准直并整形具有像散的激光二极管光束,采用高斯光束q参量变换规律,推导了利用柱面自聚焦透镜整形激光二极管光束应满足的条件,并在此基础上,通过软件模拟优化,得到了一套效果良好的光束整形准直系统。经过准直整形后光束快慢轴方向发散角基本相等,均小于0.7mrad,束腰位置差异小于2.8mm。结果表明,系统中柱面自聚焦透镜的应用起到了较好的效果,准直整形后的光束具有发散角较小且旋转对称等特点。 展开更多

关键词 激光器 准直整形 柱面系统 自聚焦透镜

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金属粉末激光快速成形的工艺及材料成形性 被引量：25

3

作者 胡孝昀 沈以赴 +2 位作者 李子全 顾冬冬 史长根 《材料科学与工艺》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第3期378-383,共6页

对比了3类金属粉末激光快速成形工艺:选区激光烧结;选区激光重熔,或称选区激光熔覆;以及直接激光沉积,或称激光净成形.提出了其分类依据是金属粉末与激光的作用机制,以及由此导致的金属粉末激光成形机理.综述了上述3类激光快速成形工艺... 对比了3类金属粉末激光快速成形工艺:选区激光烧结;选区激光重熔,或称选区激光熔覆;以及直接激光沉积,或称激光净成形.提出了其分类依据是金属粉末与激光的作用机制,以及由此导致的金属粉末激光成形机理.综述了上述3类激光快速成形工艺的成形原理、成形材料及工艺优劣,分析了"球化"效应、翘曲变形、以及裂纹等对金属粉末激光成形性的影响规律及相应解决措施. 展开更多

关键词 激光快速成形 选区激光烧结 选区激光重熔 选区激光熔覆 直接激光沉积 激光净成形

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非球面透镜组激光光束整形系统 被引量：18

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作者 范增明 李卓 钱丽勋 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期353-357,共5页

在激光显示等领域常常需要光强均匀分布的激光光束,为此,深入分析了一种非球面透镜组激光光束整形系统的设计方法,该方法可以将入射光束为准直的单模高斯激光光束整形为光强均匀分布的准直平顶激光光束;给出了该非球面透镜组设计的基本... 在激光显示等领域常常需要光强均匀分布的激光光束,为此,深入分析了一种非球面透镜组激光光束整形系统的设计方法,该方法可以将入射光束为准直的单模高斯激光光束整形为光强均匀分布的准直平顶激光光束;给出了该非球面透镜组设计的基本过程,主要包括输出光束函数的选择、光线映射函数的确定和非球面参数的确定;最后选择光线映射函数具有解析解形式的匀化洛伦兹函数作为输出光束分布函数,分别确定了伽利略型和开普勒型的非球面透镜组激光光束整形系统的参数。 展开更多

关键词 激光光束整形 激光光束匀化 非球面透镜组 匀化洛伦兹函数

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一种可用于激光周视探测的发射光学系统设计 被引量：4

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作者 谢洪波 祝晓晨 +1 位作者 吕二阳 李勇 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2013年第2期191-194,共4页

为了改善大功率半导体激光器快轴和慢轴两个方向光束质量极不均衡这一光束特性,基于几何光学的折射原理,经过理论分析和软件模拟实验设计了一套发射光学系统,采用柱面镜改变快轴和慢轴的发散度,使输出光束在子午方向上以窄视场发射,在... 为了改善大功率半导体激光器快轴和慢轴两个方向光束质量极不均衡这一光束特性,基于几何光学的折射原理,经过理论分析和软件模拟实验设计了一套发射光学系统,采用柱面镜改变快轴和慢轴的发散度,使输出光束在子午方向上以窄视场发射,在弧矢方向上覆盖±30°的视场,并加入特殊结构的棱镜混光,得到目标区域内能量分布均匀性大于75%的窄带状光束,能量利用率达80%以上。结果表明,单套发射系统可以完成工作距离15m以内的±30°视场探测,6套发射系统构成360°视场完成周视探测。这一结果对于提高激光主动探测的精度和增大其使用范围是有帮助的。 展开更多

关键词 激光器 几何光学 窄带状光束 柱面镜 棱镜

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高均匀长工作深度激光整形系统设计 被引量：4

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作者 余金清 尹韶云 +4 位作者 殷智勇 董小春 孙秀辉 苟健 杜春雷 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第8期80-84,共5页

高功率固体激光器对入射的泵浦光具有严格的均匀性和工作深度要求。本文通过将微透镜阵列与长焦深菲涅尔透镜结合,对半导体激光器阵列光束进行整形,获得在长工作深度范围内的均匀光斑。本文针对dilas E15Y-808.3-1260C半导体激光器阵列... 高功率固体激光器对入射的泵浦光具有严格的均匀性和工作深度要求。本文通过将微透镜阵列与长焦深菲涅尔透镜结合,对半导体激光器阵列光束进行整形,获得在长工作深度范围内的均匀光斑。本文针对dilas E15Y-808.3-1260C半导体激光器阵列设计了目标光斑大小为4 mm×4 mm的三维激光整形系统。仿真结果表明,该光束整形系统与传统的多通道光束积分整形系统相比,在光斑尺寸与均匀性保持不变的情况下,工作深度增加了2倍。 展开更多

关键词 光束整形 微透镜阵列 菲涅尔透镜 长焦深

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基于非球面镜组的大口径激光匀化技术研究 被引量：3

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作者 张浩 樊红英 +4 位作者 赵琦 蒋泽伟 孟庆安 欧阳刚 陈好 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期340-344,共5页

为了优化对大口径激光探测组件灵敏度、角度参数等特性的测量能力,减小因高斯光束光强分布中间强、边缘弱的特点造成的测量值差异,基于小口径非球面镜组光束整形及高倍率扩束技术,设计了大口径均匀激光光束产生装置,提出了基于光强分布... 为了优化对大口径激光探测组件灵敏度、角度参数等特性的测量能力,减小因高斯光束光强分布中间强、边缘弱的特点造成的测量值差异,基于小口径非球面镜组光束整形及高倍率扩束技术,设计了大口径均匀激光光束产生装置,提出了基于光强分布、非球面镜非球面度、光线光程差的综合优化整形方法。结果表明,设计的开普勒型非球面整形镜组非球面度小于20μm,工作束宽5 mm,输出平顶光束均匀性为92.8%;设计的40^(×)高质量扩束系统,与非球面镜组相匹配可实现2 m距离内150 mm口径均匀光束,可获得优于94.2%的Ф150 mm大口径均匀光束输出。该研究对激光测量与标定系统的工程化设计是有帮助的。 展开更多

关键词 激光技术 平顶光束 大口径光束整形 均匀性 非球面镜组

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多棱镜激光扫描非球面透镜聚焦系统研究 被引量：3

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作者 姚红兵 李亚茹 +1 位作者 高原 于文龙 《电子科技》 2015年第11期61-64,共4页

为了提高激光打孔生产质量和降低生产成本,提出了一种多棱镜旋转扫描非球面透镜聚焦在线打孔方案。系统将CO2激光器发出的连续光束经光调制器入射在多棱镜的其中一个表面上,光束经过反射依次扫入聚焦透镜组中。由于轴外像差和扫描速度... 为了提高激光打孔生产质量和降低生产成本,提出了一种多棱镜旋转扫描非球面透镜聚焦在线打孔方案。系统将CO2激光器发出的连续光束经光调制器入射在多棱镜的其中一个表面上,光束经过反射依次扫入聚焦透镜组中。由于轴外像差和扫描速度失真会引起聚焦光斑的线性畸变,从而导致打孔形状的变化,通过选取非球面透镜对光束整形,在聚焦同时调整聚焦光斑的形状以控制打孔的形状。结果表明,在扫描系统中线性误差可控制在0.5%内,打孔大小形状满足生产要求,与传统激光打孔方式相比,提高了打孔的质量与效率。 展开更多

关键词 激光技术 打孔 旋转多棱镜 聚焦透镜 光束整形

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真空热处理对激光近净成形In625和C-276合金性能的影响 被引量：4

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作者 赵吉宾 王志国 +3 位作者 赵宇辉 龙雨 王福雨 来佑彬 《材料工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期28-34,共7页

对激光近净成形两种镍基高温合金Inconel 625和Hastelloy C-276分别进行热处理实验,然后分析热处理工艺参数对合金室温拉伸性能的影响。结果分析表明:在800,900℃去应力热处理后,Inconel 625合金抗拉强度提升不明显,而在1000℃以上进行... 对激光近净成形两种镍基高温合金Inconel 625和Hastelloy C-276分别进行热处理实验,然后分析热处理工艺参数对合金室温拉伸性能的影响。结果分析表明:在800,900℃去应力热处理后,Inconel 625合金抗拉强度提升不明显,而在1000℃以上进行固溶处理后,合金抗拉强度得到提高。1100℃热处理后,Inconel 625合金的抗拉强度与沉积态相比得到明显提高。在800,900℃去应力热处理后,Hastelloy C-276合金强度也未明显提高,而在1000℃以上进行热处理,随着热处理温度提高,合金抗拉强度逐渐升高。1150℃进行热处理后,Hastelloy C-276合金的抗拉强度与沉积态相比得到明显提高。激光近净成形工艺制备的两种镍基高温合金室温拉伸断裂方式为韧性断裂。 展开更多

关键词 镍基高温合金 激光近净成形 热处理 力学性能

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基于双柱透镜慢轴准直激光二极管堆栈光束匀化系统 被引量：2

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作者 殷智勇 汪岳峰 +4 位作者 尹韶云 强继平 贾文武 雷呈强 杨凯 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期2816-2820,共5页

为实现高功率激光二极管堆栈光束的匀化与整形,提出基于双柱透镜慢轴准直的匀化系统。利用双柱透镜实现对高填充因子激光二极管慢轴方向光束发散角度的压缩,降低成像型多孔径光束积分器中微透镜的数值孔径,减小匀化系统体积。通过三个... 为实现高功率激光二极管堆栈光束的匀化与整形,提出基于双柱透镜慢轴准直的匀化系统。利用双柱透镜实现对高填充因子激光二极管慢轴方向光束发散角度的压缩,降低成像型多孔径光束积分器中微透镜的数值孔径,减小匀化系统体积。通过三个限定条件确定了双柱透镜参数取值范围,并通过像差分析对双柱透镜进行了优化,实现慢轴方向光束剩余发散角度1.74°。结合成像型多孔径光束积分器,设计了激光二极管堆栈的匀化系统,并进行了实验测试。实验结果表明,在中心光斑尺寸约为6mm×6mm范围内,光斑不均匀性为8.11%。 展开更多

关键词 光束整形 激光二极管堆栈 慢轴准直 柱透镜 光斑均匀性

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路面三维检测技术研究 被引量：6

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作者 王建锋 马建 +1 位作者 马荣贵 宋宏勋 《武汉理工大学学报（交通科学与工程版）》 2010年第6期1202-1205,共4页

为了建立一个信息完整、功能强大的路面三维数据库,以便完整、直观地评价路面质量,提出了一种基于激光位移传感器和陀螺仪的路面三维检测方法.该方法采用TCP/IP协议进行检测数据的实时高速传输,对检测到的激光传感器信号、加速度传感器... 为了建立一个信息完整、功能强大的路面三维数据库,以便完整、直观地评价路面质量,提出了一种基于激光位移传感器和陀螺仪的路面三维检测方法.该方法采用TCP/IP协议进行检测数据的实时高速传输,对检测到的激光传感器信号、加速度传感器信号和陀螺仪信号进行数据融合处理,用计算机技术重构出路面的三维形状,建立起路面的三维数据库.通过水准仪测量结果和激光检测系统测量结果对比证明,该方法可以测量整个车道的路面形状,检测精度高,检测速度快. 展开更多

关键词 交通工程 道路三维形状 三维重构 激光检测 数据融合

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利用单片非球面透镜实现激光束整形 被引量：2

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作者 李明伟 于晓晨 +1 位作者 潘毅思 胡家升 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2013年第9期1002-1006,共5页

在非球面透镜组进行激光束整形的技术基础上,设计了应用于TEA CO2激光光束整形的单片非球面镜光束整形系统。基于几何光学原理,利用能量守恒定律和等光程条件进行系统理论模型求解。通过使用龙贝格数值积分和非线性最小二乘法,获得非球... 在非球面透镜组进行激光束整形的技术基础上,设计了应用于TEA CO2激光光束整形的单片非球面镜光束整形系统。基于几何光学原理,利用能量守恒定律和等光程条件进行系统理论模型求解。通过使用龙贝格数值积分和非线性最小二乘法,获得非球面透镜前后两面的矢高。最后,通过光学设计软件ZEMAX进行系统性能优化,并对其可加工性进行了分析。实验结果表明,出射光束的光程差(OPD)为±0.01λ,峰谷值误差为0.0002λ,输出基本为平行光。该方法能有效避免双分离透镜结构系统的筒长过长、不易调节的弊端,使器件结构变得简单,便于加工装调。 展开更多

关键词 激光光学 光束整形 非球面透镜 平顶光束

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高功率半导体激光器光束整形的设计和实现 被引量：16

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作者 吴政南 谢江容 杨雁南 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期416-420,共5页

为了使线阵半导体激光器光束能更好应用于激光远程无线电力传输,设计了基于光楔-曲面镜-棱镜组的线阵半导体激光束整形系统,采用数值计算方法,取得了系统中各元件的参量及理论整形效果。在此基础上加工出实物元件,搭建整形系统。实验中... 为了使线阵半导体激光器光束能更好应用于激光远程无线电力传输,设计了基于光楔-曲面镜-棱镜组的线阵半导体激光束整形系统,采用数值计算方法,取得了系统中各元件的参量及理论整形效果。在此基础上加工出实物元件,搭建整形系统。实验中测得整形后的激光光斑尺寸为9.9cm×9.6cm,能量均匀度为68.9%,系统能量传输效率为71.3%,光束质量可满足接收端的光电池对激光空间均匀性的要求。最后分析了仿真系统与实验系统间产生差异的原因。结果表明,该系统可同时实现激光束阵列快轴和慢轴方向的扩束与准直,并能够调节输出光斑的形状及光强均匀度,且采用光学元件数量较少。光电池组件是激光无线电力传输过程的关键元件,该设计对激光转换效率的研究有较重要的实用价值。 展开更多

关键词 光学设计 光束整形 线阵半导体激光器 光楔-棱镜-曲面镜组

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激光显示照明光路中复眼透镜的设计 被引量：3

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作者 刘红 王蔚生 郑健 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第8期306-310,共5页

设计激光投影机光学系统需要从如何减小光学系统的体积和提高激光光源的光效两个方面考虑。研究了激光显示照明系统中的复眼透镜,并对设计的复眼小透镜矩形单元进行了优化,发现在复眼透镜整体尺寸和单颗复眼小透镜焦距一定的情况下,整... 设计激光投影机光学系统需要从如何减小光学系统的体积和提高激光光源的光效两个方面考虑。研究了激光显示照明系统中的复眼透镜,并对设计的复眼小透镜矩形单元进行了优化,发现在复眼透镜整体尺寸和单颗复眼小透镜焦距一定的情况下,整个复眼透镜上的阵列越多,即复眼透镜上蜂窝的数量越多,其匀光效果就越好,且此时投影机系统的体积也较小。为了提高激光光源的光效,设计中对复眼透镜在不同数值孔径照明光束下的匀光效果进行了讨论。并对优化设计后的复眼透镜进行40 000条光线追迹,实验显示其光线透过率可以达到92.5%,且几乎无杂散光。 展开更多

关键词 激光显示 光学扩展量 复眼透镜 光学引擎 数值孔径 光线追迹

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条形半导体激光器准直方法研究 被引量：2

15

作者 赵洪卫 杨大林 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2006年第4期10-11,共2页

对半导体激光准直变换、能量耦合、整形的方法等进行了研究分析,提出了条形半导体激光器准直变换的处理方法,设计了半导体激光测距准直天线。分析计算表明,采用扩束透镜与棱镜对准直可以将输入参数为发散角10°×40°,发光... 对半导体激光准直变换、能量耦合、整形的方法等进行了研究分析,提出了条形半导体激光器准直变换的处理方法,设计了半导体激光测距准直天线。分析计算表明,采用扩束透镜与棱镜对准直可以将输入参数为发散角10°×40°,发光面100μm×1μm的典型半导体激光束,变换为发散角在1mrad以内的准直光束。 展开更多

关键词 条形半导体激光器 发散角 扩束透镜 整形棱镜

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激光工程化净成形同轴送粉的研究 被引量：1

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作者 王志坚 尚晓峰 徐丽 《沈阳航空工业学院学报》 2004年第1期20-22,26,共4页

激光工程化净成形技术是近年来在传统快速成形技术基础上引入激光熔覆技术而创造的一种新的快速成形技术。与选择性激光烧结工艺不同 ,激光工程化净成形工艺不需要浸渗、热等静压等复杂后处理工序即可快速获得致密度和强度均较高的金属... 激光工程化净成形技术是近年来在传统快速成形技术基础上引入激光熔覆技术而创造的一种新的快速成形技术。与选择性激光烧结工艺不同 ,激光工程化净成形工艺不需要浸渗、热等静压等复杂后处理工序即可快速获得致密度和强度均较高的金属功能零件。介绍激光工程化净成形工艺系统的组成 ,着重介绍同轴送粉器的组成和工作原理 。 展开更多

关键词 激光熔覆技术 激光工程化净成形技术 快速成形技术 同轴送粉 步进电机

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基于等光程原理的激光引信光学整形方法

17

作者 甘霖 张合 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期367-371,共5页

由于受环境、空间、功耗等方面的限制,常规弹药激光引信难以采用传统光束整形方法实现回波聚焦。本文针对常规弹药激光引信目标回波能量低、探测距离有限这一问题,研究非球面光学设计理论,提出一种基于等光程原理的单级非球面光学整形... 由于受环境、空间、功耗等方面的限制,常规弹药激光引信难以采用传统光束整形方法实现回波聚焦。本文针对常规弹药激光引信目标回波能量低、探测距离有限这一问题,研究非球面光学设计理论,提出一种基于等光程原理的单级非球面光学整形方法。建立激光接收系统ZEMAX光学理论模型,对比分析不同条件下光学整形能力,仿真结果显示相对于传统单级球面光学接收透镜,单级非球面光学接收透镜能将整形光斑中心辐照亮度提高三倍。在理论分析基础上进行光束整形对比实验,测试不同条件下整形光斑尺寸以及分布情况,实验结果显示单级非球面光学接收透镜能有效压缩光斑,汇聚激光回波能量。 展开更多

关键词 激光引信 等光程原理 非球面接收透镜 光学整形方法

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基于楔形整形镜对半导体激光的光纤耦合 被引量：2

18

作者 郭照师 秦文斌 +8 位作者 李景 刘友强 曹银花 孟娇 关娇阳 潘建宇 兰天 李庆轩 王智勇 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期98-103,共6页

在半导体激光器的光纤耦合系统中,bar条的各发光点指向偏差(偏向角)会恶化光束整形效果,显著降低光纤耦合效率。针对该现象提出利用引入修正角的楔形整形镜补偿发光点的指向偏差,改善激光束的指向性和光束整形效果。通过ZEMAX软件模拟... 在半导体激光器的光纤耦合系统中,bar条的各发光点指向偏差(偏向角)会恶化光束整形效果,显著降低光纤耦合效率。针对该现象提出利用引入修正角的楔形整形镜补偿发光点的指向偏差,改善激光束的指向性和光束整形效果。通过ZEMAX软件模拟与实验验证,在光纤耦合系统中使用引入修正角后的楔形整形镜片,其整形效果显著改善,测量的光束参数积(BPPs)在快轴和慢轴方向分别为7.25 mm·mrad和5.05 mm·mrad,聚焦光斑为148μm×135μm(包含90%能量)。该系统将单个bar条耦合进芯径200μm、数值孔径(NA)0.2的光纤中,在注入电流60 A时,获得稳定输出功率53 W,对应电-光转换效率为47%,光纤耦合效率为87%,相对于使用修正前的楔形整形镜片,光纤耦合效率提高了7%。 展开更多

关键词 半导体激光器 楔形整形镜 光束整形 光纤耦合

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宽发射面激光二极管光束整形系统的光学设计 被引量：2

19

作者 高志红 张文喜 +1 位作者 孔新新 冯其波 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2018年第12期249-253,共5页

宽发射面激光二极管作为泵浦源在全固态激光器中得到了广泛的应用,但由于快慢轴发散角太大和发光面的不对称,所以需要对其进行光束整形。针对发光面为1μm(快轴)×200μm(慢轴)且远场光斑为矩形光斑的宽发射面激光二极管,分析了输... 宽发射面激光二极管作为泵浦源在全固态激光器中得到了广泛的应用,但由于快慢轴发散角太大和发光面的不对称,所以需要对其进行光束整形。针对发光面为1μm(快轴)×200μm(慢轴)且远场光斑为矩形光斑的宽发射面激光二极管,分析了输出光束在平行于p-n结方向上光场(侧模)的多光丝分布特性。通过在ZEMAX非序列里,设置合理的光丝间隔、尺寸和以纵模为间隔的多个波长,模拟了与实际相符的远场光斑。利用圆柱透镜压缩激光二极管快轴发散角,再用自聚焦透镜进行聚焦,最后在离自聚焦透镜后端面1.8 mm处得到快慢轴方向长分别为0.15 mm×0.17 mm的方形光斑,且快慢轴方向发散角分别为3.3°×2.4°。同时,通过实验逐步比较了光束通过每一个光学元件后光斑形状的变化和光强分布,结果表明:宽发射面激光二极管光束整形中,通过引入侧模光丝结构的矩形光斑模拟方法是可行的。 展开更多

关键词 激光二极管 光束整形 圆柱透镜 自聚焦透镜

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沉积效率对激光近净成形316L不锈钢组织及性能的影响 被引量：6

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作者 苗佩 牛方勇 +2 位作者 马广义 吕建忠 吴东江 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2017年第4期410-417,466,共9页

利用激光近净成形技术进行了316L不锈钢单道多层结构的制备。在相同的激光功率及扫描速度条件下,通过调整送粉率及层间提升量实现了不同沉积效率的成形,并讨论了不同沉积效率下成形结构的微观组织及力学性能特征。结果表明,在一定的激... 利用激光近净成形技术进行了316L不锈钢单道多层结构的制备。在相同的激光功率及扫描速度条件下,通过调整送粉率及层间提升量实现了不同沉积效率的成形,并讨论了不同沉积效率下成形结构的微观组织及力学性能特征。结果表明,在一定的激光功率及扫描速度条件下,随着送粉率及层间提升量的提升,沉积效率由初始工艺参数条件下的12.14 mm^3/s提高至22.62 mm^3/s,提高了86.3%。同时成形单位有效体积消耗的激光能量由初始工艺参数条件下的98.84 J/mm^3降低至53.06 J/mm^3,能量利用效率提高了46.32%。成形结构的微观组织呈柱状枝晶形态,随着沉积效率的提高,枝晶长度呈明显的增大趋势。性能检测结果显示,不同沉积效率下的样件力学性能保持了较高的一致性,并未随沉积效率的提高而降低,成形样件抗拉强度及屈服强度分别稳定在510 MPa与290 MPa,延伸率稳定在40%左右,显微硬度也未出现明显波动,处于180 HV,均达到了锻造的同等水平。该研究表明,在一定的工艺参数范围内,可以实现沉积效率及力学性能的协同优化,达到低能耗高效制备高性能零件的效果。 展开更多

关键词 激光近净成形 316L不锈钢 沉积效率 微观组织 力学性能

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