1319nm连续激光辐照皮肤组织的光热效应实验研究 被引量：4

1

作者 陈燕 牛燕雄 +4 位作者 唐芳 杨会钗 张雏 姜楠 杨海林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1259-1263,共5页

实验测定了离体人皮肤组织在1319nm连续Nd:YAG激光辐照下径向和轴向不同位置的温度分布,研究了激光辐照功率密度和作用时间对皮肤组织温升分布的影响.结果表明,皮肤组织中的温度分布与探测位置、激光辐照功率密度以及作用时间密切相关;... 实验测定了离体人皮肤组织在1319nm连续Nd:YAG激光辐照下径向和轴向不同位置的温度分布,研究了激光辐照功率密度和作用时间对皮肤组织温升分布的影响.结果表明,皮肤组织中的温度分布与探测位置、激光辐照功率密度以及作用时间密切相关;激光输出功率密度15.80W/cm2时安全辐照时间阈值为120s,功率密度48.92W/cm2时安全辐照时间阈值为6s. 展开更多

关键词 激光安全 连续激光 离体人皮肤 温度测量 光热效应

在线阅读 下载PDF 职称材料

波段外脉冲激光对锗透镜热冲击效应的数值与实验研究 被引量：1

2

作者 牛燕雄 姜楠 +5 位作者 张书练 张雏 黄峰 张鹏 杨海林 陈燕 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第6期1375-1379,共5页

基于热传导及热弹性力学的基本关系式,建立了激光辐照锗透镜的热力耦合数学物理模型,对瞬态热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解,得到了锗透镜的温度场和应力场分布,并利用波长1.06μm,脉冲宽度10ns的Nd∶YAG脉冲激光对锗透镜... 基于热传导及热弹性力学的基本关系式,建立了激光辐照锗透镜的热力耦合数学物理模型,对瞬态热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解,得到了锗透镜的温度场和应力场分布,并利用波长1.06μm,脉冲宽度10ns的Nd∶YAG脉冲激光对锗透镜进行了热冲击实验研究.数值分析表明,热应力损伤在锗透镜的脉冲强激光损伤中占据主导地位,在短脉冲激光辐照下,锗透镜出现热应力损伤的激光能量密度小于出现熔融损伤的激光能量密度,热应力损伤主要集中在光斑中心区域并体现为压应力损伤,将使材料表面出现裂纹或剥落,实验结果与数值分析基本相符. 展开更多

关键词 激光损伤 锗透镜 热冲击效应 损伤机理

在线阅读 下载PDF 职称材料

波段外脉冲激光对锗材料热冲击效应的数值研究 被引量：13

3

作者 姜楠 牛燕雄 +4 位作者 张书练 张雏 杨海林 唐芳 陈燕 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第3期481-484,共4页

强激光辐照锗材料可造成材料的破坏。对波段外脉冲激光辐照锗材料进行了理论研究,建立了激光辐照锗材料的热力耦合数学物理模型,对热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解,对不同能量密度下波段外激光辐照锗材料的瞬态温度场和应... 强激光辐照锗材料可造成材料的破坏。对波段外脉冲激光辐照锗材料进行了理论研究,建立了激光辐照锗材料的热力耦合数学物理模型,对热传导方程和应力平衡方程进行有限元数值求解,对不同能量密度下波段外激光辐照锗材料的瞬态温度场和应力场分布进行了数值模拟计算,得到了材料最易损伤的位置和材料的损伤阈值以及锗材料的损伤阈值与激光参数之间的关系。分析结果表明:热应力损伤在锗材料的脉冲强激光损伤中占据主导地位,锗材料出现热应力损伤的激光能量密度小于出现熔融损伤的激光能量密度,应力损伤主要集中在光斑中心区域并体现为压应力损伤。 展开更多

关键词 激光破坏 锗材料 热冲击效应 温度场 热应力场

在线阅读 下载PDF 职称材料

烟幕对激光干扰效果的数值模拟研究 被引量：6

4

作者 杨海林 牛燕雄 +3 位作者 沈学举 武东生 张鹏 姜楠 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期513-516,共4页

为了实现烟幕对激光制导武器有效的干扰,采用数值计算的方法,以布格-朗伯定律为数学基础,应用Vander Hulst近似计算方法,推导出了不同烟幕微粒参量对不同入射激光的干扰效果。数值计算结果表明,针对不同的激光波长,存在一个最佳的烟幕... 为了实现烟幕对激光制导武器有效的干扰,采用数值计算的方法,以布格-朗伯定律为数学基础,应用Vander Hulst近似计算方法,推导出了不同烟幕微粒参量对不同入射激光的干扰效果。数值计算结果表明,针对不同的激光波长,存在一个最佳的烟幕微粒参量,使对激光的干扰效果达到最佳。该研究对利用烟幕对激光制导武器实施有效干扰及干扰效果评估有重要的参考价值。 展开更多

关键词 激光光学 烟幕干扰 数值模拟 消光系数

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于可调谐FP滤波器的光纤光栅解调系统 被引量：34

5

作者 李营 张书练 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期237-240,共4页

为了进一步提高光纤光栅解调系统的性能,提出和研究了一种新颖的基于可调谐FP(FabryPerot)滤波器的光纤光栅解调技术,并以此为基础构建了探测系统。系统使用一个固定波长的参考光纤光栅作为波长参考元件,通过对传感光纤光栅与参考光纤... 为了进一步提高光纤光栅解调系统的性能,提出和研究了一种新颖的基于可调谐FP(FabryPerot)滤波器的光纤光栅解调技术,并以此为基础构建了探测系统。系统使用一个固定波长的参考光纤光栅作为波长参考元件,通过对传感光纤光栅与参考光纤光栅的波长测量与差值运算,消除了可调谐FP滤波器腔长漂移对测量精度的影响。给出压电陶瓷电压对应的伸长量,有效地减小了压电陶瓷非线性对测量的影响,提高了光纤光栅波长的测量精度。在测量范围内,最大非线性偏差为0.5%。 展开更多

关键词 光纤光栅 非线性 二次函数 可调谐F-P滤波器

在线阅读 下载PDF 职称材料

引入激光回馈的双光束干涉效应的研究 被引量：5

6

作者 刘刚 张书练 +1 位作者 朱钧 李岩 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2003年第5期470-472,共3页

提出了一种引入He Ne激光回馈的双光束干涉系统 ,并在理论和实验两方面进行了研究。实验中对系统中的干涉信号及激光器尾光功率变化同时进行探测。发现当干涉仪的主回馈镜移动时 ,激光器尾光信号是正弦形波形 ,而干涉仪输出的是以双峰... 提出了一种引入He Ne激光回馈的双光束干涉系统 ,并在理论和实验两方面进行了研究。实验中对系统中的干涉信号及激光器尾光功率变化同时进行探测。发现当干涉仪的主回馈镜移动时 ,激光器尾光信号是正弦形波形 ,而干涉仪输出的是以双峰为一个周期的信号 ,双峰中一峰总是高于另一峰 ,并且当主回馈镜移动方向改变时 ,同一周期中两峰出现的顺序也随之改变。对实验现象进行了理论分析 ,并模拟出干涉信号及激光自身功率的变化曲线。理论分析及模拟结果与实验结果完全吻合。讨论了利用发现的现象进行测量的可行性 。 展开更多

关键词 自混合干涉 光回馈 判向 HE-NE激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料

连续激光辐照皮肤组织的热效应解析计算研究 被引量：2

7

作者 陈燕 沈学举 +3 位作者 牛燕雄 张雏 姜楠 杨海林 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期147-150,154,共5页

具有一定强度的激光辐照皮肤组织时可造成组织的破坏。建立了激光与皮肤组织相互作用的二维非稳态温度场模型,在柱坐标系下采用积分变换法精确求解了平顶和高斯分布的连续激光辐照皮肤组织的热传导方程,得到瞬态温度场分布,并以氦氖激... 具有一定强度的激光辐照皮肤组织时可造成组织的破坏。建立了激光与皮肤组织相互作用的二维非稳态温度场模型,在柱坐标系下采用积分变换法精确求解了平顶和高斯分布的连续激光辐照皮肤组织的热传导方程,得到瞬态温度场分布,并以氦氖激光辐照皮肤组织为例,数值模拟了皮肤组织在激光作用下的温度分布。研究结果表明:皮肤组织径向温度分布与入射激光光束的光强分布相似,激光与组织热效应在很大程度上取决于激光参数,主要有激光功率、焦斑半径等。 展开更多

关键词 激光辐照 皮肤组织 温度分布 解析计算

在线阅读 下载PDF 职称材料

圆偏振光偏振复用激光通讯系统 被引量：6

8

作者 朱钧 张书练 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2005年第2期78-79,99,共3页

提出了一种采用圆偏振光的偏振复用通讯系统。其基本设想是信号光在空间中以左旋和右旋圆偏振光的形式进行传播,在接收端将这两种偏振光区分并分别接收。本文详细论证了在两个相对运动点之间采用圆偏振光实现偏振复用激光通讯的可行性。

关键词 激光束通讯 偏振复用 圆偏振光 激光

在线阅读 下载PDF 职称材料

可溶性多壁碳纳米管光限幅机理研究 被引量：1

9

作者 张鹏 牛燕雄 +2 位作者 武东生 姜楠 杨海林 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期165-170,共6页

根据光限幅与Z扫描实验研究了可溶性多壁碳纳米管的光限幅机理.通过现象分析、数据处理以及类比研究,证实材料的光限幅特征符合非线性吸收效应.对厚样品的独特现象进行了解释,讨论了其他机理的影响.根据Z扫描公式,计算了实验材料的三阶... 根据光限幅与Z扫描实验研究了可溶性多壁碳纳米管的光限幅机理.通过现象分析、数据处理以及类比研究,证实材料的光限幅特征符合非线性吸收效应.对厚样品的独特现象进行了解释,讨论了其他机理的影响.根据Z扫描公式,计算了实验材料的三阶非线性系数.通过分析证实了非线性吸收在可溶性多壁碳纳米管的光限幅中发挥着主要作用.对厚介质的特殊现象进行的分析和计算表明,对于较厚介质和激光连续加热的情况下,其他机理的影响并不能完全否定,其特殊现象可能与微气泡的气穴作用有关. 展开更多

关键词 光限幅 可溶性碳纳米管 光限幅机理 Z-扫描

在线阅读 下载PDF 职称材料

一种基于激光自混合干涉的光纤压力传感器 被引量：1

10

作者 朱钧 赵燕 饶星 《激光与红外》 CAS CSCD 北大核心 2007年第9期879-881,共3页

文中理论和实验研究了一种基于激光自混和干涉技术的光纤压力传感器,阐述了其设计理论和实现方法,建立了光纤压力传感器模型,实验研究了应力与激光自混和干涉输出的对应关系;实验结果表明所设计的光纤压力传感器的原理是正确和可行的。

关键词 激光自混和干涉 光纤压力传感器

在线阅读 下载PDF 职称材料

折射型光限幅器中参量的最优化设计研究

11

作者 王龙 牛燕雄 +6 位作者 沈学举 杨海林 唐芳 姜楠 陈燕 严文科 张博 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1035-1040,共6页

以衍射理论为基础,用箝位输出功率表征限幅器的限幅效果,推导了折射型光限幅器出射功率的表达式.数值计算了连续激光照射下,限幅器出射功率、限幅能力和最佳限幅位置的变化规律.结果表明:限幅器的出射功率随入射功率的增加衰减振荡,其... 以衍射理论为基础,用箝位输出功率表征限幅器的限幅效果,推导了折射型光限幅器出射功率的表达式.数值计算了连续激光照射下,限幅器出射功率、限幅能力和最佳限幅位置的变化规律.结果表明:限幅器的出射功率随入射功率的增加衰减振荡,其振荡周期取决于介质相对于光束焦点的位置;限幅器的限幅能力随入射光束腰半径和光阑孔径的变大而减弱;入射功率范围固定,入射光束腰半径和光阑孔径增大时,介质的最佳限幅位置向入射光束的焦点靠近,但是在某些入射功率范围内会存在多个最佳限幅位置;光限幅器的箝位输出功率随光阑线性透过率的增加存在线性增加和非线性增加两个不同区域,实际应用中应在线性增加区域确定光阑孔径的大小. 展开更多

关键词 光限幅 箝位输出功率 最佳限幅位置 光阑孔径 束腰半径

在线阅读 下载PDF 职称材料

高斯光束通过克尔介质的光强分布研究

12

作者 杨海林 牛燕雄 +4 位作者 沈学举 张鹏 姜楠 陈燕 唐芳 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期785-789,共5页

以亚当姆预测-校正系统数值计算方法为基础,在同时考虑光束通过克尔介质后的相位和光束线型变化的情况下,利用惠更斯-菲涅尔衍射积分公式,对高斯光束通过克尔介质后的近场和远场的横向光强分布进行了研究.结果表明:当高斯光束通过"... 以亚当姆预测-校正系统数值计算方法为基础,在同时考虑光束通过克尔介质后的相位和光束线型变化的情况下,利用惠更斯-菲涅尔衍射积分公式,对高斯光束通过克尔介质后的近场和远场的横向光强分布进行了研究.结果表明:当高斯光束通过"薄"介质的出射面时,不仅仅相位发生了变化,而且光强线型分布也不再呈理想的高斯分布,而是有一系列丝状的近高斯分布.光束通过克尔介质后,无论是在近场还是远场,其光束总能量分布都被发散了.结果同时表明:光束通过正克尔介质后的远场光强分布主要集中在中心附近,并逐渐向边缘减弱,而光束通过负克尔介质后远场光束能量主要集中在边缘. 展开更多

关键词 高斯光束 克尔介质 限幅效应 亚当姆预测-校正系统

在线阅读 下载PDF 职称材料

回馈中的若干激光物理效应

13

作者 张书练 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2006年第z3期238-238,共1页

文中将两个激光物理概念"激光回馈效应"和"正交偏振激光"交叉结合,并向"纳米干涉技术"应用渗透产生新的结果。"激光回馈效应"(又称激光自混合效应)是激光器的十分重要的物理现象,当激光器输出... 文中将两个激光物理概念"激光回馈效应"和"正交偏振激光"交叉结合,并向"纳米干涉技术"应用渗透产生新的结果。"激光回馈效应"(又称激光自混合效应)是激光器的十分重要的物理现象,当激光器输出光束被前进路程上的反射面反射回激光内部时,这一现象总要发生。"偏振"也是大多数类型的激光器输出光束的特性。腔内有量子阱、布儒斯特窗、双折射元件等偏振机制或元件时,激光器必是偏振输出。即使无此类元件,大多数类型激光器输出的每一个纵模(频率)也都是线偏振的,且相邻的两个纵模经常是正交偏振的。作者课题组发展了新类型的 HeNe 和 Nd:YAG 微片激光器:正交偏振激光器(双折射双频激光器)输出两个模(频率),模间隔可调且偏振态垂直。作者意识到,模(频率)间隔的改变(特别是很小的间隔)导致模竞争强度改变。还认识到,正交偏振特性正好可利用来研究这种改变:可用偏振分光镜将正交偏振激光束中的两正交模分开,以研究每个偏振态各自的特性和它们之间的相互作用。在研究之前,人们对外腔调谐的研究都是用一个反射镜将激光输出的光束的全部纵模(频率)反射回激光器。这就意味着不区分纵模多少及其间隔大小,不区别激光输出的偏振状态,不顾及激光频率之间的竞争。如果说以往是站在激光器外头研究回馈,研究是进入激光器内部研究回馈:由偏振器件将两正交偏振频率分开,研究每个偏振频率的回馈行为,研究它们之间的相互影响。作者课题组取得的主要发现点包括:(1)设计了(单模激光器腔调谐+PBS分开正交偏振两成分)的方法研究激光器模间作用、光强改变及偏振特性。(2)双折射双频激光器、M3弱反射并调谐:o、e 光强度曲线均为类正弦;两频频差小于200 MHz 时,o、e 曲线的位相差随频差变大而减小;两频频差大于200 MHz 时,o、e 曲线位相差为相对腔长和相对频率分裂量的乘积。(3)双折射双频激光器、M3中等反射率并调谐:o、e 光强度总是反向变化;一周期分为缓交换区和快交换区;两个等光强点:缓区的高于快区的。(4)单纵模激光器,M3高反射并欠准直,M3调谐:M3每位移λ/80,光强变化一个周期,即生成了纳米光条纹。(5)单纵模激光器,M3高反射并欠准直,M3调谐:M3每变向一次激光偏振态旋转90°—次。(6)外腔内有λ/4片、M3调谐:光强调制曲线倍频,即外腔长每变化λ/4,光强变化一个周期;曲线类似正弦全波整流;如波片快轴与光偏振方向平行或垂直,相邻周期偏振态正交;如波片快轴与激光器偏振方向夹45°角,偏振态不因 M3调谐而变。(7)波片置外腔、M3调谐,强度曲线上一种偏振态占据宽度和一个周期宽度之比等于双折射元件位相延迟。(8)双折射一塞曼双频激光器,M3调谐:单偏振回馈,o、e 光强调制曲线都为类正弦,变化趋势相反;双偏振回馈,o、e 曲线的相位差因 M3运动方向不同分别为π/2或3π/2。(9)Nd:YAG 双频激光器、M3调谐,M3反射率越大,光强调制越深;频差是外腔自由光谱区1/2的偶数倍,调制深度最小;奇数倍时,调制深度最大。(10)用"任意位相差波片外腔、M3调谐:强度曲线上一种偏振态占据宽度和一个周期宽度之比等于双折射元件的位相延迟"的原理已制成新的波片测量仪,其具有高精度和可在位测量的特点。 展开更多

关键词 回馈效应 偏振 正交偏振激光器

在线阅读 下载PDF 职称材料