首页期刊导航|激光与光电子学进展
期刊信息/Journal information
激光与光电子学进展
激光与光电子学进展

范滇元

月刊

1006-4125

lop@siom.ac.cn

021-69918222

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海市800-211信箱）

激光与光电子学进展/Journal Laser & Optoelectronics ProgressCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点，报道高新技术前沿，追踪科技研发动态，介绍科学探索历程；展示最新科技产品，汇萃时尚科技讯息。
正式出版
收录年代

    高速激光熔覆平板和外/内轴熔池动态演化研究

    付延昭顾衡钱黎黎任旭东...
    294-308页
    查看更多>>摘要：采用计算流体动力学仿真模型分别在平板、外轴和内轴上进行高速激光熔覆,探究扫描工艺参数对熔覆层形貌和熔池的影响,同时分析在不同工件上进行单道和多道扫描时熔池动态演化过程的差异.结果表明:随着扫描速度的增加,熔池逐渐减小.在相同的工艺参数下,平板上的熔池最大,并且熔覆层的宽度和高度随着扫描速度的增加而逐渐减小.在工艺参数相同时,平板上的熔覆层宽度最小,高度最大,外轴上的熔覆层宽度和高度均小于内轴.在进行多道熔覆的过程中,随着扫描道数的增加,熔池也随之增大.值得注意的是,从第二道开始,每一道扫描都导致熔覆层宽度的增加大于设定的搭接偏移量,并且随着扫描道数的增加,每一道扫描后熔覆层增加的宽度也逐渐增大.在外轴和内轴上,由于重力的作用效果,熔池产生了不同的动态流动,而在平板上,重力对熔池流动的影响较小.在平板、外轴和内轴上熔覆层中心纵向截面的熔池动态演化过程中,熔池的流动方式相同,熔池内的液体在马兰戈尼力和表面张力的共同作用下朝着熔池的末端流动.熔池的最大流速分别是0.931 m/s、0.964 m/s和1.385 m/s,其中平板上的熔池流速最小,内轴上的熔池流速最大.温度梯度随熔覆速度的增大而减小,当熔覆速度相同时,平板上的温度梯度最大,内轴上的温度梯度最小.

    高速激光熔覆计算流体动力学轴类零件多道扫描熔池演化重力影响

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    6kHz线宽干涉滤光片型外腔半导体激光器

    杨钰炜胡笛叶美凤熊恒...
    309-314页
    查看更多>>摘要：提出一种用于星载锶光钟超稳激光光源的窄线宽1397 nm滤光片型外腔半导体激光器(IF-ECDL),采用一体化的激光器构型以及殷钢材料腔体,实现了对激光器运行过程中的温度波动及机械振动等技术噪声的有效抑制.测量与分析结果表明,该激光器的线宽约为6 kHz,接近由激光器电流源噪声决定的线宽极限,是目前报道的线宽最窄的分立元件型外腔半导体激光器.此外,该激光器输出功率大于60 mW,压电换能器连续频率调谐范围大于11 GHz,同时具有很高的功率与频率稳定性,除了星载光钟应用外,该激光器也将适用于精密测量、量子物理等其他窄线宽激光应用场景.

    激光光学外腔二极管激光器干涉滤光片窄线宽

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    退火热处理对不同构建方向上激光选区熔化316L不锈钢的各向同性增强机理

    蒯立群鲁干鲁金忠罗开玉...
    315-329页
    查看更多>>摘要：系统地研究了不同退火热处理工艺对不同构建方向上激光选区熔化(SLM)316L不锈钢拉伸性能的影响.结果表明,不同构建方向的SLM试样存在显著的拉伸性能各向异性.经过950℃退火热处理0.5 h,0°、45°和90°试样的延伸率显著提高了20.21%、31.54%和16.93%,而极限抗拉强度略微降低了7.05%、3.35%和2.19%.同时,0°、45°和90°试样的胞状晶粒的平均尺寸分别减少了34%、51%和46%,平均位错密度分别减少了5.71%、10.00%和43.62%.此外,不同构建方向的SLM试样均发生了不同程度的再结晶.细晶强化、低位错密度和再结晶的协同作用促使不同构建方向的SLM试样的韧性和各向同性都得到了显著提高.最后,揭示了退火热处理对不同构建方向的SLM 316L不锈钢各向同性的增强机制.

    激光选区熔化316L不锈钢退火热处理拉伸性能各向异性

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    Au@半导体核壳纳米球的后向散射特性优化

    李懿轩帕尔哈提江·吐尔孙地力沙提·吾买尔王孟...
    330-338页
    查看更多>>摘要：针对纳米颗粒在生物成像中的应用,对Au@半导体(Au@TiO2、Au@ZnS、Au@CdS)核壳纳米球进行尺寸优化是至关重要的.本文采用Mie散射理论和金属纳米颗粒折射率尺寸修正模型定量分析了Au@半导体核壳纳米球的内核半径和外壳厚度对其后向散射光谱的影响.结果表明,通过改变尺寸参数可以将Au@半导体纳米球的共振波长调谐至近红外第一生物窗口内.其次,在3种常用激光波长(800 nm、830 nm、900 nm)下对Au@半导体纳米球的尺寸进行了优化.结果显示,最优内核半径和外壳厚度分别在60～80 nm和18～20 nm之间,Au@TiO2纳米球在3种纳米颗粒中具有较好的后向散射能力.由于材料制备过程中会存在一定的误差,于是还得出了体积后向散射系数大于其最大值95%时的尺寸范围.最后,分析了生物组织折射率和入射激光波长对优化结果的影响.研究发现,生物组织折射率的增大导致后向散射能力增强,而入射激光波长的增大令后向散射能力减弱.优化的Au@半导体纳米球在生物成像中可以作为理想的造影剂.

    核壳纳米球局域表面等离激元共振后向散射Mie散射理论优化

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    基于发光二极管阵列的胶囊型光动力治疗光源研究

    董晓曦石霞飞胡嘉参钮鹏亮...
    339-348页
    查看更多>>摘要：为在电池供电条件下达到有效光剂量和胶囊内光场质量控制,通过消化道肿瘤细胞模型和荷瘤小鼠模型,对比发光二极管(LED)阵列形成的高斯光场、非均匀光场和均匀光场对肿瘤的杀伤效应,确认均匀光场杀伤效应最佳.为在胶囊尺寸上实现输出均匀光场的LED阵列,建立LED阵列光场的三维数学模型,推导胶囊光源的最佳分布半径和照射距离.模型显示,分布半径为7 mm的等边三角形LED阵列在照射距离范围为7.1～8.8 mm时可实现均匀光场,最佳照射距离为 7.8 mm.对按此参数制备的LED阵列光源和模型输出光场进行拟合,其拟合系数为 0.9934.结果表明基于LED阵列的胶囊型光动力治疗光源可以实现工作距离范围内的均匀光场,完成光动力效应.研究建立LED阵列光场分布预测模型,为LED光源在医学上的应用提供研究工具.

    光动力治疗胶囊内镜光场分布发光二极管阵列消化道肿瘤

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    自支撑极紫外滤片制备工艺有限元仿真及优化

    李笑然谢模杰陈逸文赵娇玲...
    349-356页
    查看更多>>摘要：金属及非金属材料均可用于制备具有极紫外波段高透射率的超薄自支撑薄膜滤片.然而不当的工艺参数和实验条件设置会直接导致制备过程中的薄膜发生破裂.本文使用有限元仿真模拟了自支撑薄膜的关键制备步骤,仿真计算出薄膜在不同情况下受到的等效应力.结果表明:薄膜样品垂直于液面时,其所受的等效应力最小;放液转移过程中,流体流速越大,其对薄膜施加的等效应力越大;且薄膜等效应力集中分布在外部支撑框架的内径边缘附近处.基于上述仿真结果改良后的制备流程更加稳定,降低了不利工艺条件和参数对薄膜转移过程产生的负面影响以及人为因素带来的不确定性,改善了脱膜制备工艺的可重复性,提高了超薄自支撑极紫外薄膜滤片的制备良品率.

    薄膜自支撑有限元分析极紫外波段光学制造

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    W波段SIW高增益宽带沙漏形缝隙阵列天线设计

    马家琪李春树贾兴宁来翔...
    357-364页
    查看更多>>摘要：针对高速发展的毫米波雷达对宽带、高增益天线设计提出的需求及挑战,提出一款改进型沙漏形缝隙结构,进而设计出W波段高增益宽带基片集成波导(SIW)多谐振沙漏形缝隙阵列天线,并利用遗传算法优化参数以平衡阻抗带宽和辐射效率.仿真结果显示,该SIW缝隙面阵可激励出多个谐振频率,实现带宽拓展,使得-10 dB阻抗带宽达到了76.32～100.39 GHz,相对带宽为27.24%,覆盖W波段68.8%.且辐射效率为93%,最高增益达到了19.6 dBi,天线尺寸小,增益及效率提升明显.谐振频点处电压驻波比(VSWR)小于1.2,回波损耗S11 小于-20 dB.该天线频带宽、剖面低、增益高且易于高度集成化,可广泛应用于无线通信及毫米波领域.

    W波段宽带天线高增益基片集成波导沙漏形缝隙毫米波雷达

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    应用于高功率密度LED光源的光回收透镜

    曹达煜张志清许毅钦古志良...
    365-372页
    查看更多>>摘要：光回收是开发高功率密度非相干光源的一种方法,兼具高挑战性和高效率.然而,传统光回收通道的加工难度和成本较高,限制了其应用范围.为此,提出了一种球面加镀反射膜光回收透镜,该透镜采用了易于建模和加工的设计方法.该透镜可灵活组合和搭配,适用于任意波长的LED芯片,尤其适合高功率密度的LED应用.然后对工业和医学荧光检测领域常见的365 nm、385 nm和455 nm三种波长进行了仿真与实验对比.其中,385 nm波段远场功率密度增强实测值为19.56%～25.19%,可以满足某些企业对于光源功率密度增长的需求.这项工作创新性地展示了一种高功率密度透镜的设计方法,并给出了一种具有高功率密度的光回收通道的实验过程.得益于实验结果的分析与论证,这一概念为照明企业设计者们提供了新的路径和设计思路,具有潜在的高经济效益.

    光回收高功率密度非相干光源透镜

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    四路并联Marx脉冲电流发生器研制及应用

    蔡厚智黄晓雅林楷宣罗秋燕...
    373-380页
    查看更多>>摘要：为减小焦耳热对长磁透镜分幅相机空间分辨率的影响,本文基于晶闸管和Marx电路,研制了应用于螺线管长磁透镜的脉冲电流发生器,并对输出脉冲电流与电路参数之间的关系进行了研究.根据晶闸管的电流触发特性和长磁透镜的电感特性,设计了自触发回路和二极管续流回路,以降低驱动电路成本和保护电路成本.在充电电压为200 V、螺线管负载电阻为0.94 Ω、电感为5.25 mH时,四路并联、每路四级串联的Marx发生器输出脉冲电流峰值为-337.5 A、半高宽为8.89 ms,用于激励长磁透镜时,可产生峰值为0.57 T、半高宽为3.31 ms的脉冲磁场.

    Marx发生器脉冲电流螺线管长磁透镜脉冲磁场分幅相机

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据

    C型弯曲金属圆孔阵列的透射特性与隧穿模式

    黄飞汪泽薛润玉王正岭...
    381-388页
    查看更多>>摘要：为研究C型弯曲金属圆孔阵列的异常透射现象,通过模拟得到了该圆孔阵列的透射谱与电场分布,分析了C型弯曲金属圆孔阵列表面光晶格的产生及在圆孔阵列中的电场传输模式.研究发现,基于波导模式和隧穿模式的C型弯曲金属圆孔阵列存在异常透射机制,其中隧穿模式是由波导模式演化得到,最大透射率随弯曲程度的增大而下降.弯曲程度增加引起最大透射率下降的原因主要有三点:首先,C型弯曲金属圆孔阵列在最大透射率处的反射率都处于较高的水平;然后,由于金属圆孔阵列上方光晶格中的类高斯光场束腰变化及光场中心与圆孔中心的偏离导致电场耦合进入金属圆孔阵列的效率降低;最后,由于C型圆孔的弯曲效应,导致较大的电场传输损耗.

    弯曲圆孔阵列透射特性电场分布隧穿模式

      原文链接:
    • NETL
    • NSTL
    • 万方数据