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基于激光测距的机械设备微小结构件调姿控制方法
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作者 林舒萍 李惠玲 张铃 《激光杂志》 北大核心 2025年第4期240-245,共6页
微小结构件在工作状态下容易受到机械设备其他结构件的外部扰动,导致调姿控制过程中产生的过调量较大。针对该问题,本研究提出基于激光测距的机械设备微小结构件调姿控制方法。首先,标记结构件激光测距的初始位置,通过激光测距的方式捕... 微小结构件在工作状态下容易受到机械设备其他结构件的外部扰动,导致调姿控制过程中产生的过调量较大。针对该问题,本研究提出基于激光测距的机械设备微小结构件调姿控制方法。首先,标记结构件激光测距的初始位置,通过激光测距的方式捕捉结构件运动状态,得到调姿控制响应点;然后,将激光测距得到的数值处理为矢量,针对多个控制响应点设置调姿动态补偿条件;最后,结合结构件单位阶跃响应周期,设计含有左右死区补偿参数的死区补偿控制器,控制调姿过程产生的过调量,实现对机械设备微小结构件调姿控制。搭建机械设备测试平台后,通过分析结构件的位移可知,与传统控制方法相比,新方法调姿过程中产生的超调量最少,实际的动态控制性能最佳。 展开更多
关键词 激光测距 机械设备 微小结构件 调姿控制 补偿条件 响应周期
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地铁地下车站装配式结构施工受力特征监测分析
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作者 洪成雨 林楷哲 +5 位作者 饶伟 陈湘生 邱桐 张斌 戴继 贾科 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第3期511-520,共10页
为解决地铁地下车站装配式结构质量与尺寸大、施工工况多,极易导致结构的变形和应力集中造成的损伤问题,基于高精度、高空间分辨率分布式OFDR技术,对地下装配式结构侧墙内部连续空间的应变进行监测,探索侧墙、顶板、相邻块的拼装,以及... 为解决地铁地下车站装配式结构质量与尺寸大、施工工况多,极易导致结构的变形和应力集中造成的损伤问题,基于高精度、高空间分辨率分布式OFDR技术,对地下装配式结构侧墙内部连续空间的应变进行监测,探索侧墙、顶板、相邻块的拼装,以及车站顶部回填土在多种施工工况下对侧墙内部变形特征的影响;量化分析不同施工工况对侧墙应变场与弯矩分布特征的影响规律,探究多种施工工况对侧墙结构中部与端部弯矩的贡献度,总结地铁地下车站装配式结构高风险点对应的施工工况。研究结果表明:1)侧墙在拼装与顶部回填土阶段呈现较明显的压弯效应,顶部回填土施工阶段为装配式侧墙结构的最不利工况。2)支撑倒换与侧壁回填工序会增大侧墙结构的弯矩,平均增幅分别为42.8%与19.3%;顶部土体回填期间,B1、B2侧墙最大弯矩分别较前一阶段增长510%、252%。3)侧墙两端与中部弯矩随拼装与回填土工况的进行而不断增大,产生明显弯曲效应。顶部回填土阶段对中部、顶部、底部的弯矩平均贡献度分别为70.4%、69.4%、55.1%;由于上部回填土对侧墙弯矩贡献度最大,回填土施工阶段需要关注上部回填土压力对拼装车站侧墙结构受力的影响。 展开更多
关键词 地铁 地下车站 装配式结构 光频域反射技术 施工工况 受力特征
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高压混相激光脸浅槽机械密封润滑状态转变特性及密封性能分析 被引量:1
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作者 刘中琪 田静 +4 位作者 郝木明 王增丽 任宝杰 李小卒 张菊华 《摩擦学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期49-59,共11页
以激光脸浅槽微接触式密封为研究对象,求解考虑混相介质特性和密封端面粗糙度效应的雷诺方程,通过分形接触理论求解微凸体接触力,利用不同微凸体接触状态下求解出的液膜承载系数对混相微接触式机械密封混合润滑状态进行分级,探究了压力... 以激光脸浅槽微接触式密封为研究对象,求解考虑混相介质特性和密封端面粗糙度效应的雷诺方程,通过分形接触理论求解微凸体接触力,利用不同微凸体接触状态下求解出的液膜承载系数对混相微接触式机械密封混合润滑状态进行分级,探究了压力及转速等工况条件和开槽形式对密封的润滑状态转变的影响规律.结果表明:混相微接触式机械密封混合润滑状态可分为弹性混合润滑状态、弹塑性混合润滑状态和塑性混合润滑状态3个级别;随着转速升高,液膜承载力不断增大,微凸体接触力逐渐趋向于0,密封环分开实现非接触,此时液膜承载系数为1;压差和槽深越大、混相介质气相容积比越高,矩形槽角度和周期数越小,临界转速越大,润滑状态更稳定,摩擦副分离越困难. 展开更多
关键词 混相机械密封 激光脸浅槽 润滑状态 临界转速
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光学膜层激光预处理过程研究 被引量:10
4
作者 蒋晓东 黄祖鑫 +3 位作者 任寰 彭净 叶琳 唐灿 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期321-324,共4页
光学元件经过激光预处理后 ,其抗激光破坏能力最大提高 2倍以上 ,系统研究激光预处理机理和工艺 ,能安全可靠地提高光学元件损伤阈值 ,提升高功率激光系统的能量密度。研究了几种 sol- gel膜、PVD膜在预处理前后膜层表面的变化 (损伤形... 光学元件经过激光预处理后 ,其抗激光破坏能力最大提高 2倍以上 ,系统研究激光预处理机理和工艺 ,能安全可靠地提高光学元件损伤阈值 ,提升高功率激光系统的能量密度。研究了几种 sol- gel膜、PVD膜在预处理前后膜层表面的变化 (损伤形貌 )以及损伤阈值的增幅 ,发现预处理过程膜层仍然发生了一定程度的轻微损伤 ,这种损伤和膜层本身缺陷、激光参数密切相关 。 展开更多
关键词 光学膜层 激光预处理 损伤形貌 光学元件 加工工艺 激光装置 损伤阈值
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激光预处理对光学元件膜层性能的影响 被引量:5
5
作者 黄祖鑫 蒋晓东 +4 位作者 任寰 钟伟 叶琳 李珂 吕海兵 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期23-26,共4页
 激光预处理是使膜层提高损伤阈值的一种有效手段,现在流行的激光预处理机理模型之一是缺陷消除模型。实验从对元件膜层激光预处理前后各项参数的对比出发,分析了激光预处理对膜层的影响,说明了光学元件膜层激光预处理的过程,是对膜层...  激光预处理是使膜层提高损伤阈值的一种有效手段,现在流行的激光预处理机理模型之一是缺陷消除模型。实验从对元件膜层激光预处理前后各项参数的对比出发,分析了激光预处理对膜层的影响,说明了光学元件膜层激光预处理的过程,是对膜层去除缺陷、固化、洁净的过程。 展开更多
关键词 光学膜层 激光预处理 机理 预处理过程
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高强度激光薄膜的研制 被引量:5
6
作者 范正修 胡海洋 +3 位作者 范瑞瑛 赵强 刘晔 黄日成 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第2期195-200,共6页
为提高激光薄膜的抗激光强度,实验研究了薄膜新材料、镀膜基体的表面粗糙度和洁净度,薄膜中的杂质污染,镀膜后的热处理。
关键词 激光破坏 激光预处理 薄膜 抗激光强度
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大口径传输反射镜的研究进展 被引量:6
7
作者 易葵 马平 +4 位作者 邱红 王力军 魏朝阳 赵元安 朱美萍 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2902-2907,共6页
针对我国惯性约束聚变装置(ICF)对高性能传输反射镜元件的性能要求,探索了大口径传输反射镜制备涉及的关键技术与工艺。深入开展了K9玻璃坯片研制、光学冷加工、传输反射镜镀膜和激光预处理等方面的研究工作。提出了400mm口径K9反射类... 针对我国惯性约束聚变装置(ICF)对高性能传输反射镜元件的性能要求,探索了大口径传输反射镜制备涉及的关键技术与工艺。深入开展了K9玻璃坯片研制、光学冷加工、传输反射镜镀膜和激光预处理等方面的研究工作。提出了400mm口径K9反射类坯片精密退火工艺,形成了高精度平面加工技术路线;制备了低缺陷薄膜,并且建立了大口径光学元件预处理装置。最后,综述了大口径高性能传输反射镜研制方面的主要成果。研制的400mm口径传输反射镜在1053nm处以45°入射时,其表面粗糙度优于99.8%,面形PV值小于λ/3(λ=1 053nm),损伤阈值大于30J/cm2(5ns)。基于提出的技术研制的大口径传输反射镜已成功应用于我国神光系列高功率激光装置,有力支撑了我国大型激光装置的稳定运行。 展开更多
关键词 传输反射镜 高功率激光器 K9玻璃 光学冷加工 镀膜技术 激光预处理 综述
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激光熔覆TiB_2颗粒增强镍基合金复合涂层的微观组织与摩擦学性能研究 被引量:10
8
作者 徐婷 李华兵 +2 位作者 洪翔 张中威 林炎炎 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1497-1505,共9页
为了提高铝合金摩擦构件的耐磨性能,运用激光熔覆技术在铝合金表面制备了Ti B2颗粒增强镍基合金(Ti B2/镍基合金)复合涂层,分析了其微观组织结构,研究了其在干摩擦和海水介质中的摩擦磨损行为与机制。结果表明:复合涂层中均匀分布有Ti B... 为了提高铝合金摩擦构件的耐磨性能,运用激光熔覆技术在铝合金表面制备了Ti B2颗粒增强镍基合金(Ti B2/镍基合金)复合涂层,分析了其微观组织结构,研究了其在干摩擦和海水介质中的摩擦磨损行为与机制。结果表明:复合涂层中均匀分布有Ti B2增强相,并含有Ti B、Ti C、Cr B和Cr23C6等反应生成硬质相,显微硬度达到855.8HV0.5,是铝合金母材的6.7倍;不同环境介质中,复合涂层的摩擦系数和磨损失重均较镍基合金涂层和铝合金母材显著降低;干摩擦条件下,复合涂层的磨损机理以微观切削磨损为主,并伴有一定的硬质颗粒剥落;海水环境中,复合涂层的磨损机理转变为微观切削磨损和点蚀腐蚀磨损。 展开更多
关键词 复合材料 激光熔覆 复合涂层 环境介质 摩擦磨损
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激光预处理技术及其应用 被引量:15
9
作者 赵元安 胡国行 +4 位作者 刘晓凤 李大伟 朱美萍 易葵 邵建达 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期2938-2947,共10页
回顾了国内在激光预处理技术研究方面取得的进展。综述了基于激光预处理技术提升基频介质膜、磷酸二氢钾/高掺氘磷酸二氢钾(KDP/DKDP)晶体等光学元件抗激光损伤性能的机理、效果和关键技术。针对高功率激光驱动器中关键光学元件激光负... 回顾了国内在激光预处理技术研究方面取得的进展。综述了基于激光预处理技术提升基频介质膜、磷酸二氢钾/高掺氘磷酸二氢钾(KDP/DKDP)晶体等光学元件抗激光损伤性能的机理、效果和关键技术。针对高功率激光驱动器中关键光学元件激光负载能力的提高,建立了大口径光学元件激光预处理平台,实现了基频介质膜元件的激光预处理工程化作业。比较了纳秒和亚纳秒脉冲宽度激光对DKDP晶体损伤性能的影响。基于亚纳秒激光预处理后,纳秒激光辐照至14.4J/cm2(5ns)尚未出现"本征"损伤的实验结果,提出了用于DKDP晶体的亚纳秒激光预处理方案,并指出亚纳秒激光预处理技术将成为高功率激光三倍频晶体抗激光损伤性能达标的关键技术。 展开更多
关键词 激光预处理 激光与物质相互作用 高功率激光 激光损伤阈值 介质膜 磷酸二氢钾(KDP)晶体 高掺氘磷酸二氢钾(DKDP)晶体
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HfO_2/SiO_2薄膜的激光预处理作用研究 被引量:5
10
作者 卫耀伟 张哲 +5 位作者 刘浩 欧阳升 郑轶 唐耿宇 陈松林 马平 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3338-3342,共5页
激光预处理是提高激光薄膜抗激光损伤阈值的重要手段。对电子束蒸发方式镀制的HfO2/SiO2反射膜采用大口径激光进行了辐照,并采用激光量热计测量了激光辐射前后的弱吸收值。采用聚焦离子束(FIB)技术分析了激光辐照后薄膜的损伤形态并探... 激光预处理是提高激光薄膜抗激光损伤阈值的重要手段。对电子束蒸发方式镀制的HfO2/SiO2反射膜采用大口径激光进行了辐照,并采用激光量热计测量了激光辐射前后的弱吸收值。采用聚焦离子束(FIB)技术分析了激光辐照后薄膜的损伤形态并探究了损伤原因,首次采用扫描电镜拍摄到了节瘤部分喷发时的形貌图,并对其进行了FIB分析,为进一步了解节瘤的损伤过程提供了依据。实验发现,激光辐照过后的激光薄膜弱吸收明显降低,激光预处理有效减少了引起薄膜吸收的缺陷,存在明显的清洗效应;在本实验采用的HfO2/SiO2反射膜中,激光预处理技术对于祛除位于基底上种子形成的节瘤是有效的,原因是激光辐射过后该节瘤进行了预喷发并不会对后续激光产生影响;而激光预处理技术对位于膜层中间的可能是镀膜过程中材料飞溅引起的缺陷是无效的,需要通过其他手段对该类节瘤进行祛除。 展开更多
关键词 薄膜 激光预处理 多层高反膜 激光损伤阈值 节瘤
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用1064nm激光增强HfO_2/SiO_2薄膜的抗激光损伤能力的实验研究 被引量:12
11
作者 胡建平 马平 许乔 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第11期1053-1056,共4页
 用1064nm激光实验研究了HfO2/SiO2薄膜的激光损伤增强效应,实验以薄膜激光损伤阈值70%的激光能量开始,采用N ON 1方式处理薄膜,激光脉冲的能量增量为5J/cm2。实验结果表明,激光处理薄膜表面能使激光损伤阈值平均提高到3倍左右,并且薄...  用1064nm激光实验研究了HfO2/SiO2薄膜的激光损伤增强效应,实验以薄膜激光损伤阈值70%的激光能量开始,采用N ON 1方式处理薄膜,激光脉冲的能量增量为5J/cm2。实验结果表明,激光处理薄膜表面能使激光损伤阈值平均提高到3倍左右,并且薄膜的损伤尺度也明显减小。对有缺陷的薄膜,其缺陷经低能量激光后熔和消除,其抗激光损伤能力得到增强,但增强得并不显著,而薄膜本身的激光预处理,可以使其激光损伤阈值大大提高。 展开更多
关键词 激光损伤 激光预处理 HfO2/Si02高反膜
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中等口径光斑激光预处理 被引量:4
12
作者 郑轶 刘志超 +2 位作者 马平 陈松林 张清华 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3180-3184,共5页
介绍了一种基于中等口径光斑的新型激光预处理技术。采用基频最大输出10J的Nd:YAG调Q激光器,获得了直径5mm、能量密度满足预处理需求的中等口径光斑。较之于小光斑处理方案,采用中等光斑进行扫描,可以显著压缩大口径光学元件的预处理总... 介绍了一种基于中等口径光斑的新型激光预处理技术。采用基频最大输出10J的Nd:YAG调Q激光器,获得了直径5mm、能量密度满足预处理需求的中等口径光斑。较之于小光斑处理方案,采用中等光斑进行扫描,可以显著压缩大口径光学元件的预处理总耗时。为了验证效果,搭建了实验平台,在陪镀片上开展了光斑扫描与损伤阈值测量实验,设计了合理的中等光斑预处理流程,并对阈值提升效果进行了验证。在此基础上,开展了正式元件的预处理实验,采用大行程二维电动位移台,对430mm×430mm口径的金属铪蒸发工艺高反膜元件进行了夹持和扫描。实验结果表明,经处理后的高反薄膜元件初步达到了27J/cm2的阈值水平,证明了该技术对薄膜抗损伤能力的提升效果。 展开更多
关键词 光学薄膜 中等口径光斑 激光损伤 激光预处理
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532nm HfO_2/SiO_2高反膜的激光预处理效应 被引量:9
13
作者 刘杰 张伟丽 朱美萍 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期254-259,共6页
采用单台阶能量光栅扫描以及R-on-1测试两种不同预处理方式研究了激光预处理技术对532nm HfO2/SiO2高反膜的阈值提升效果。用Nd:YAG二倍频激光对电子束蒸发制备的532nm HfO2/SiO2高反膜进行1-on-1损伤阈值测试,然后分别进行单台阶能量... 采用单台阶能量光栅扫描以及R-on-1测试两种不同预处理方式研究了激光预处理技术对532nm HfO2/SiO2高反膜的阈值提升效果。用Nd:YAG二倍频激光对电子束蒸发制备的532nm HfO2/SiO2高反膜进行1-on-1损伤阈值测试,然后分别进行单台阶能量光栅扫描以及R-on-1测试。通过对损伤概率以及损伤形貌的分析,发现激光预处理能够去除薄膜内低阈值缺陷,达到提高损伤阈值的目的,损伤阈值分别提高38%和30%。 展开更多
关键词 电子束蒸发 532nm高反膜 激光预处理 损伤阈值 缺陷
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超声清洗与激光预处理对减反膜阈值的影响 被引量:3
14
作者 崔云 赵元安 +2 位作者 贺洪波 范正修 邵建达 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第10期1712-1716,共5页
研究了超声清洗和激光预处理两种后处理手段对减反膜的损伤特性的影响。采用电子束蒸发技术制备了1 064 nm减反膜,利用超声清洗及激光预处理的方法分别对样品进行处理,并对处理前后的样品分别进行激光损伤阈值测试及破斑深度测量。结果... 研究了超声清洗和激光预处理两种后处理手段对减反膜的损伤特性的影响。采用电子束蒸发技术制备了1 064 nm减反膜,利用超声清洗及激光预处理的方法分别对样品进行处理,并对处理前后的样品分别进行激光损伤阈值测试及破斑深度测量。结果表明:处理后减反膜的损伤阈值均有所提升,但激光预处理的阈值增强效果更加明显;超声清洗前后的破斑深度没有大的变化,而激光预处理后的破斑深度比处理前浅得多;原因在于超声清洗只能去除表面杂质,激光预处理可减少和抑制膜层内较深处的缺陷。 展开更多
关键词 超声清洗 激光预处理 减反膜 激光损伤
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光学薄膜激光预处理及其机理的研究 被引量:5
15
作者 周业为 谢建 李育德 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 1998年第5期5-7,17,共4页
本文概述了光学薄膜激光预处理的方法及激光预处理的几种机理。
关键词 光学薄膜 激光预处理 预处理机理
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熔石英亚表面缺陷的研究进展 被引量:4
16
作者 蒋勇 袁晓东 +7 位作者 祖小涛 向霞 徐世珍 吕海兵 章春来 尹伟 陈猛 王成程 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第13期102-106,共5页
介绍了熔石英亚表面缺陷(SSD)的深度分布与粒径的量化关系及表面粗糙度的量化,以及杂质引起热破坏、裂纹导致电场增强、缺陷导致机械性能弱化3种诱导熔石英损伤的机理。还介绍了氢氟酸(HF)刻蚀和激光预处理2种非常有效的控制熔石英亚表... 介绍了熔石英亚表面缺陷(SSD)的深度分布与粒径的量化关系及表面粗糙度的量化,以及杂质引起热破坏、裂纹导致电场增强、缺陷导致机械性能弱化3种诱导熔石英损伤的机理。还介绍了氢氟酸(HF)刻蚀和激光预处理2种非常有效的控制熔石英亚表面缺陷的技术,并对熔石英亚表面缺陷研究现状、存在问题和发展趋势进行了简要的总结和展望。 展开更多
关键词 亚表面缺陷 缺陷量化 损伤机理 HF酸刻蚀 激光预处理
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半导体激光器矢量光场分布研究 被引量:2
17
作者 贾文武 汪岳峰 +1 位作者 黄峰 张颉 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期505-507,共3页
为了实现在利用衍射光学器件整形半导体激光器时,得到半导体激光器各个电磁分量的分布,且该分布能够在较近的距离上仍然适用的目的,采用基尔霍夫衍射理论和非傍轴条件下的菲涅耳近似理论推导和MATLAB语言编制相应的数值计算程序的方法,... 为了实现在利用衍射光学器件整形半导体激光器时,得到半导体激光器各个电磁分量的分布,且该分布能够在较近的距离上仍然适用的目的,采用基尔霍夫衍射理论和非傍轴条件下的菲涅耳近似理论推导和MATLAB语言编制相应的数值计算程序的方法,得到半导体激光器各电磁分量分布的结果。结果表明,除在特殊方向上,半导体激光为TM波和TE波的混合模,数值程序实现了计算不同距离上半导体激光器各个电磁分量的分布情况的功能。这对设计和分析半导体激光器衍射整形光学器件具有重要意义。 展开更多
关键词 激光器 半导体激光器 光场分布 非傍轴条件
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HfO_2/SiO_2多层高反膜激光预处理技术 被引量:7
18
作者 代福 杨李茗 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期929-934,共6页
采用不同的光斑移动距离,对电子束蒸发制备的HfO2/SiO2多层高反膜进行了单步及多步预处理。结果表明:为了使薄膜不产生损伤,预处理最高能量密度最好不超过薄膜零几率损伤阈值的90%;相同预处理效率下进行的单步预处理对提高光学薄膜抗激... 采用不同的光斑移动距离,对电子束蒸发制备的HfO2/SiO2多层高反膜进行了单步及多步预处理。结果表明:为了使薄膜不产生损伤,预处理最高能量密度最好不超过薄膜零几率损伤阈值的90%;相同预处理效率下进行的单步预处理对提高光学薄膜抗激光损伤阈值的效果比多步预处理好;对HfO2/SiO2高反膜进行98.4%能量覆盖的两步预处理后薄膜损伤阈值提高81%;控制薄膜的缺陷源,初始物质应采用金属Hf。 展开更多
关键词 激光预处理 缺陷 能量覆盖 高反射膜
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激光预处理中缺陷上的激光能量覆盖 被引量:6
19
作者 代福 杨李茗 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期1385-1390,共6页
分析了不同预处理方式下缺陷上的激光能量的覆盖特点。理论分析表明,相同预处理效率下,单步预处理缺陷上激光能量覆盖率优于多步预处理。实验研究了电子束蒸发制备的HfO2/SiO2多层高反膜的激光预处理,结果发现单步预处理后薄膜的单脉冲... 分析了不同预处理方式下缺陷上的激光能量的覆盖特点。理论分析表明,相同预处理效率下,单步预处理缺陷上激光能量覆盖率优于多步预处理。实验研究了电子束蒸发制备的HfO2/SiO2多层高反膜的激光预处理,结果发现单步预处理后薄膜的单脉冲激光损伤阈值比相同效率的4步预处理后薄膜的单脉冲激光损伤阈值要好。采用最高能量密度为112%激光损伤阈值的5步预处理后,光学薄膜的激光损伤阈值提高了83.5%。 展开更多
关键词 激光预处理 缺陷 能量覆盖 高反射膜
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基于PSD的单透镜激光三角测头设计 被引量:7
20
作者 张欣婷 亢磊 +1 位作者 安志勇 王润之 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期71-78,共8页
在传统直射式激光三角测距方法的基础上,设计了一种基于位置敏感探测器的单透镜激光三角测头.引入一枚分束镜,将聚焦透镜和成像透镜合并为一枚.在空间布局上,令分束镜、探测器、聚光透镜三者共轴,使系统的结构更加紧凑,并推导了满足该... 在传统直射式激光三角测距方法的基础上,设计了一种基于位置敏感探测器的单透镜激光三角测头.引入一枚分束镜,将聚焦透镜和成像透镜合并为一枚.在空间布局上,令分束镜、探测器、聚光透镜三者共轴,使系统的结构更加紧凑,并推导了满足该结构的Scheimpflug条件.利用Zemax光学设计软件仿真光学系统,系统焦距20mm,入瞳直径4mm,总长20.5mm,可实现测量系统的小型化.同时,对位置敏感探测器进行非线性校正以及相关信号处理,保证在较高测量精度的前提下获得更大的工作范围,并提高系统对测量环境适应性,可广泛应用于工业实时在线检测等领域. 展开更多
关键词 光学设计 激光三角法 Scheimpflug条件 单透镜 小型化 位置敏感探测器
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