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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。
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    激光选区熔化成形GH3536高温合金缺陷及质量控制

    华文娟张建勋
    341-348页
    查看更多>>摘要：为了研究激光选区熔化GH3536高温合金成形工艺对成形件内部缺陷类型、尺寸、数量的影响,采用激光选区熔化设备进行样件制备,对其进行抛光态观察和致密度、缺陷数量测试,并分析了合金的缺陷类型、尺寸分布及数量.研究表明:随着工艺参数的改变,能量密度逐渐增加,成形件致密度逐渐增加,并趋于稳定.在79.17～92.59 J/mm3的能量密度范围内,样件内部均匀致密,无缺陷;随着能量密度逐渐增大或者降低,样件内部主要为气孔型缺陷,气孔尺寸＜0.1 mm.能量密度≤48.87 J/mm3时,样件内部缺陷主要为未熔合及微裂纹.

    激光选区熔化GH3536高温合金工艺参数缺陷

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    激光粉末床熔融技术中铺粉致密度的影响因素研究

    张鹏张少明毕中南谈震...
    349-367页
    查看更多>>摘要：激光粉末床熔融(LPBF)技术具有成形精度高、表面粗糙度低、成形件性能优异等特点,是目前金属增材制造领域中应用最广泛的一种成形技术.其中,铺粉过程作为LPBF技术的关键环节,粉末床铺粉质量对铺粉致密度及成形件性能具有重要影响,基于此,本文综述了 LPBF技术中铺粉致密度的影响因素.首先,总结了粉末床铺粉质量的表征评价方法,如图像分析法、X射线原位监测法和取样器法等.在此基础上,从粉末特征和铺粉工艺出发,分别阐述了粉末粒度、粉末形貌、粉末制备方法、粉末再循环及铺粉工艺参数对粉末床铺粉致密度的影响规律.其中,粉末的粒度分布和形貌是影响铺粉致密度关键因素,较宽的单峰分布和粗细颗粒混合的双峰分布有利于提高粉末堆积密度.粉末的形貌越接近球形,粉末流动性越好,越有利于提升粉末铺展性和铺粉均匀性.粉末堆积密度和铺粉均匀性共同作用将提升粉末床铺粉致密度和成形样品的致密度.铺粉工艺条件的变化可以影响粉末床的铺粉质量及密度,其中控制合理的铺粉速度、选用滚筒类型的刮刀和增大基体的粗糙度将进一步提升粉末床的铺粉致密度.最后,本文对进一步提升粉床的铺粉致密度的方法和技术进行了展望.

    激光技术激光粉末床熔融铺粉致密度粉末粒度粉末形貌离散元模拟成形缺陷

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    低维钙钛矿模板调控MAPbI3钙钛矿晶体生长与光伏性能的研究

    杨云云吴婧仪马胤译弓爵...
    368-377页
    查看更多>>摘要：钙钛矿太阳能电池材料因其低成本及优异的光电物理性能受到光伏领域的极大青睐.在双源蒸镀法制备钙钛矿光吸收层过程中,钙钛矿薄膜长期面临生长机制不明、结晶质量较差的问题,严重影响钙钛矿薄膜光吸收性质、载流子寿命等重要参量,阻碍了气相沉积钙钛矿太阳能电池器件效率的提升.利用不同大半径有机阳离子设计准二维(2D)钙钛矿材料,在钙钛矿/空穴传输层界面构筑准2D钙钛矿缓冲层模板,调控气相蒸镀钙钛矿的晶体生长过程,获得了垂直生长的柱状钙钛矿晶粒,显著提升了钙钛矿层光吸收性能与载流子寿命,实现了钙钛矿太阳能电池效率从16.21％到19.55％的提升.上述结果为气相蒸镀实现优异光电性能的钙钛矿薄膜及光伏器件提供了有价值的参考.

    钙钛矿材料载流子寿命晶体生长太阳能电池模板诱导生长

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    钙钛矿太阳能电池中的二氧化锡电子传输层调控

    崔玉鹏弓爵刘明侦
    378-396页
    查看更多>>摘要：作为平面异质结钙钛矿太阳能电池(PSCs)的重要组成部分,电子传输层(ETL)在提升PSCs器件的性能和稳定性上起着重要的作用.尽管最常用的两类ETL材料——二氧化钛(TiO2)和二氧化锡(SnO2),均以纳米颗粒和溶液方式制备,TiO2却面临着电子迁移率低、器件滞回效应大、化学稳定性差、需高温制备等问题,相比之下,SnO2具有优异的光电学性质、更高的稳定性、可低温制备等优势.聚焦于基于SnO2 ETL的PSCs稳定性和界面电荷提取,首先综述了 SnO2材料的物理性质和优点;然后从制备和成膜方法(如化学浴沉积、溶液旋涂等)入手,进一步阐明了 SnO2的体相和表面缺陷;最后基于SnO2 ETL的缺陷,从界面钝化、体相掺杂和双电子层构筑等三方面重点介绍了提升PSCs稳定性和界面载流子提取效率的途径.该综述可助力PSCs性能和稳定性的进一步提升,为该新兴光伏技术进一步实用化贡献有用的见解.

    钙钛矿太阳能电池二氧化锡电子传输层运作稳定性界面调控载流子提取

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    One-Dimensional Modulational Instability of Broad Optical Beams In Photorefractive Crystals with Both Linear and Quadratic Electro-Optic Effects

    Hao LiliWang ZhenTang HongxiaZhang Xiaoyang...
    397-403页
    查看更多>>摘要：We present a theoretical study of the one-dimensional modulational instability of a broad optical beam propagating in a biased photorefractive crystal with both linear and quadratic electro-optic effects(Kerr effect)under steady-state conditions.One-dimensional modulational instability growth rates are obtained by treating the space-charge field equation globally and locally.Both theoretical reasoning and numerical simulation show that both the global and local modulational instability gains are governed simultaneously by the strength and the polarity of external bias field and by the ratio of the intensity of the broad beam to that of the dark irradiance.Under a strong bias field,the results obtained using these two methods are in good agreement in the low spatial frequency regime.Moreover,the instability growth rate increases with the bias field,and the maximum instability growth occurs when ratio of light intensity to dark irradiance is 0.88.
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    基于柔性菲涅耳透镜阵列的仿生复眼

    赵文雅张业灿焦永浩孙昊博...
    404-410页
    查看更多>>摘要：生物复眼具有良好的光学特性,如视野大、体积小、无像差、对运动物体敏感等.而对运动物体敏感对昆虫十分重要,如飞行昆虫觅食时需要追逐小型、快速移动的目标等.受昆虫复眼对运动物体敏感的启发,制备了具有5个小眼的单层复眼,每个小眼由1个菲涅耳透镜构成.通过飞秒激光双光子聚合加工技术和软光刻复写技术,制备出具有高精度和可重复性的柔性仿生复眼.实验结果表明,该仿生复眼可以获得可辨识的图像并且可以用于追踪运动目标.

    飞秒激光激光技术柔性仿生复眼菲涅耳透镜软光刻

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    高平坦可调谐电光频梳设计与分析

    张维赵峰乔聪刘安迪...
    411-418页
    查看更多>>摘要：提出一种高平坦宽带光学频率梳(OFC)信号产生方案,对高平坦、宽带电光频梳信号产生机理与方法开展了理论研究与仿真分析.在仿真分析中,利用双驱动马赫-曾德尔调制器产生光频梳信号,利用相位调制器进一步提升梳状线的数量,最后通过联合优化马赫-曾德尔调制器的驱动信号功率和直流偏置电压来提高平坦度.仿真结果显示,该方案可产生带宽为1.08 THz的宽带光频梳信号,音噪比(TNR)达到60 dB、平坦度达到0.5 dB.将所提方案应用于光载太赫兹通信系统,通过仿真验证了单通道及多通道16阶正交幅度调制(16QAM)太赫兹信号在背对背(BTB)或10 km光纤传输情况下的传输性能.结果表明,上述每种情况下的误码率都低于前向纠错码的阈值.

    光频梳马赫-曾德尔调制器相位调制器

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    空间相机高精度可重复式次镜展开机构设计

    宋俊伟陶小平徐明林王循...
    419-427页
    查看更多>>摘要：对于空间相机来说,高分辨率要求相机的焦距要长,长焦距则会导致主次镜间距变大,从而导致空间相机的体积增大,空间利用率降低.为了充分减小空间相机发射时的包络尺寸,降低空间相机的发射成本,针对同轴三反式光学系统设计了一种基于空间四连杆的高精度可重复式次镜展开机构.对该次镜展开机构进行误差分析,对次镜展开机构的模型进行有限元分析以评估机构的可靠性,并设计了机构可重复性实验验证次镜展开机构的可重复性.次镜展开机构折叠后空间相机光轴方向长度由875 mm压缩为324 mm,体积压缩63％,展开状态下的基频为96.64 Hz,重复展开位移极限误差最大为15.61 μm,倾斜极限误差最大为16.89".结果表明,该机构实现了空间相机体积的压缩,且锁紧状态下的基频符合在轨使用要求,重复精度满足光学系统要求,能够适应微纳卫星的运载条件,可以应用于航天实践中.

    空间相机次镜展开机构有限元分析可重复性实验

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    极紫外波段等宽度单模狭缝波导线形波带片的聚焦分析

    陈文轩曹清程长杰李潮越...
    428-435页
    查看更多>>摘要：随着加工技术的不断进步和对空间分辨率要求的不断提高,线形波带片狭缝宽度越来越小.对于线形波带片上不同宽度的狭缝,当均匀平面波入射时,会激发一个或多个波导模,从而导致模间色散和相位差.即便只有单模传输,由于基模的有效折射率和狭缝宽度有关,不同宽度的狭缝在出射端面处也将产生相位差.为了消除这些相位差,设计等宽度单模狭缝波导线形波带片,研究其在极紫外波段的聚焦效应,并建立相应的高斯型远场解析模型.通过有限元软件的数值模拟,确认了基模的高斯型模式场分布,对基模的菲涅耳衍射积分计算则进一步确认了远场解析模型的有效性.作为一个例子,设计了一个等宽度单模狭缝波导线形波带片,并计算了其在焦平面归一化的一维光场分布.

    衍射线形波带片波导极紫外

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    新型中小口径反射镜消热刚性支撑结构设计

    袁健张雷
    436-442页
    查看更多>>摘要：为解决传统柔性支撑中小口径空间反射镜组件热稳定性与结构刚度间的矛盾,提出了一种新型刚性支撑结构,并为某高分辨率空间相机研制了通光口径φ214 mm的高精度次镜组件.采用"镜体-锥套-支撑筒-刚性基板"组合,通过延长、优化热应力在组件内部的传递路径实现了消热目的.刚性支撑次镜组件重2.6 kg、4 ℃均匀温升工况下面形变化均方根(RMS)仿真值为2.573 nm,装调重力工况下镜体倾角和位移分别为2.028"、0.566μm,与传统柔性支撑方案相比具有突出的优势.实测次镜的面形精度RMS为0.0181λ(λ=632.8 nm),在16℃及24 ℃时次镜面形变化量不超过0.0025λ;组件基频达到502.1 Hz,在快速高低温循环及大量级振动后次镜面形基本维持不变;装配容差测试中,次镜在0.02mm不平度的作用下仅发生微弱变形.刚性支撑结构可以显著提升中小口径反射镜工作性能,在遥感器光机结构研制领域内具有广阔的应用前景.

    空间光学反射镜刚性支撑消热面形精度稳定性

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