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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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    工艺参数对增减材复合制造GH3536高温合金表面质量的影响

    张英伟王静孙权威白倩...
    288-294页
    查看更多>>摘要：GH3536高温合金具有优异的耐腐蚀性和高温强度,常用于燃烧室和燃气轮机等高温零部件的制造.增减材复合制造(ASHM)技术综合了增材成形灵活性高和减材表面质量好的优势,是制造高性能GH3536零件的有效途径.由于ASHM采用增材和减材交替进行的方式,因此确定最优的增材工艺参数,选择合适的刀具类型对提高GH3536零件的制造质量具有重要意义.利用激光选区熔化制备了增材试样,检测了试样的相对致密度以获得GH3536的最优增材成形参数.利用扫描电子显微镜和电子背散射衍射对最优增材成形参数下加工的GH3536的微观结构进行了观察.开展了GH3536的ASHM实验,研究了球头刀、圆鼻刀、平面铣刀三种不同类型刀具对试样减材加工表面质量的影响.结果表明:当激光功率为400 W、扫描速度为1750 mm/s时,增材试样无明显缺陷,相对致密度达到99.93%,是增材成形的最优参数;采用圆鼻刀加工的GH3536表面粗糙度可达0.211 μm.本研究可为GH3536零件的ASHM参数和刀具类型确定提供指导和参考.

    GH3536高温合金增减材复合制造激光选区熔化刀具类型表面形貌

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    基于MEMS微镜的激光干涉直写设备曝光时间优化

    余冠群吕柏莹许玥曾中明...
    295-301页
    查看更多>>摘要：使用微机电系统(MEMS)微镜搭建的光扫描式激光干涉直写设备具有体积小、直写速度快、光路简单等优点,但是其扫描时需要对曝光时间进行修正以达到均匀的曝光效果.介绍了该激光干涉直写设备的光路组成以及控制方法,利用查表法对生成的曝光图样和曝光时间参数进行了优化,使像素点直径变化从84%降低到了6%,解决了应用MEMS微镜激光干涉直写设备时存在的曝光时间不均匀的问题.

    激光光学激光干涉直写点阵光栅图微镜微纳结构加工

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    纳秒脉冲激光清洗DC04冷轧带钢表面油污的数值模拟与实验研究

    郝佳帆秦文斌刘友强姜梦华...
    302-310页
    查看更多>>摘要：针对DC04冷轧带钢表面冷轧油的清洗需求,利用COMSOL Multiphysics软件对纳秒脉冲激光清洗DC04冷轧带钢表面油污的温度场分布及油污去除过程建立模型,结果表明,当光斑半径为80 μm、激光能量密度达到3.48 J/cm2 时,油污基本上可以被去除.然后,利用纳秒脉冲激光对冷轧带钢表面的冷轧油进行了激光清洗实验研究.结果表明,当激光能量密度达到3.48 J/cm2、激光光斑搭接率为50%时,油污基本上被去除,符合模拟仿真结果.另外,还对激光光斑搭接率对激光清洗效果的影响进行了研究,结果表明,当激光光斑搭接率降低至37.5%时,激光能量密度需增大至4.47 J/cm2.因此,利用纳秒脉冲激光可以有效清洗DC04冷轧带钢表面的冷轧油,并且不会对带钢表面造成明显损伤,为纳秒脉冲激光清洗其他种类材料表面油污的工艺参数确定提供了参考.

    激光清洗纳秒脉冲激光DC04冷轧带钢油污有限元模拟

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    基于COMSOL千瓦级激光清洗45钢锈层工艺研究

    杨乐宁利川刘金波杨金堂...
    311-321页
    查看更多>>摘要：利用COMSOL Multiphysics软件模拟1064 nm波长、20～100 kHz重复频率、1000 W的大功率移动激光清洗实验平台,对激光清洗过程进行可视化分析,研究峰值功率密度和清洗速度对污染层和基底温度场及烧蚀形貌变化的影响规律.此外,利用扫描电子显微镜和粗糙度仪对不同峰值功率密度和搭接率下的激光清洗效果进行实验验证.结果表明:随激光清洗时间的增加,烧蚀过程锈层温度变化接近高斯变化趋势;激光清洗45钢理论清洗阈值为1.9×107 W/cm2,理论损伤阈值为10.0×107 W/cm2;阈值范围内,峰值功率密度越大,清洗速度适当降低,清洗效果和效率越佳;当峰值功率密度为6.0×107 W/cm2、清洗速度为300 mm/s、对应搭接率为70%时,清洗效果最佳.这些结果对于指导工业参数化kW级激光清洗实验意义重大.

    COMSOL激光清洗功率密度搭接率SEM表面粗糙度

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    荧光共振能量转移光微流激光偏振特性分析

    赵佳奇张婷婷张天俊王文杰...
    322-328页
    查看更多>>摘要：将一对可以产生荧光共振能量转移(FRET)的荧光分子分别作为供体染料和受体染料,以法布里-珀罗(F-P)微腔作为光学谐振腔,基于DNA分子的G-四链体结构研究FRET光微流激光的偏振特性.实验上,研究了5种不同K+浓度的DNA(其分子两端分别标记了一对可以产生FRET的荧光染料)溶液,用线偏振的泵浦光对其进行激发,将受体在平行偏振方向(平行于泵浦光偏振方向)的激光阈值曲线斜率和垂直偏振方向(垂直于泵浦光偏振方向)的激光阈值曲线的斜率的比值作为受体激光偏振度的检测信号.实验结果表明,随着DNA溶液中K+浓度的增加,受体激光的泵浦阈值逐渐降低,能量转换效率逐渐增加,而受体激光的斜率比逐渐变小,即偏振度逐渐降低.

    荧光共振能量转移光微流激光法布里-珀罗微腔激光偏振

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    锁模光纤激光器的偏振同步与去同步动力学

    黄志玮黄千千黄梓楠李卫淅...
    329-335页
    查看更多>>摘要：基于正色散的非线性偏振旋转(NPR)锁模光纤激光器,在稳定的连续波(CW)锁模状态和复合锁模状态下分析脉冲的偏振特性.通过单一调节泵浦功率,实现稳定的CW锁模状态下耗散孤子(DS)与类噪声(NLP)两种脉冲的切换.另外,固定泵浦功率,仅调节偏振控制器(PCs)可得到由脉冲状态自发切换引起的复合锁模状态.对比分析两种锁模状态下的脉冲偏振特性,发现纵模相位锁定的同步对应于脉冲正交偏振分量的完全同步,纵模相位在同步与去同步切换状态下的复合锁模对应于脉冲正交偏振分量的部分同步.实验结果表明,纵模相位间的同步状态受脉冲正交偏振分量影响.该工作对理解锁模激光器中复杂动力学、发展稳定的激光动力学技术具有指导意义.

    锁模光纤激光器非线性光学非线性吸引子光孤子偏振

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    可调谐多波长布里渊-掺铒随机光纤激光器

    庞海越秦湘杰郑家腾陶智勇...
    336-341页
    查看更多>>摘要：实验研究了一种半开腔的可调谐多波长布里渊-掺铒随机光纤激光器.该激光器利用长单模光纤中的后向瑞利散射提供随机分布反馈,受激布里渊散射和掺铒光纤共同提供激光增益.该结构简单的激光装置获得了稳定的13阶斯托克斯光和5阶反斯托克斯光输出.通过调节布里渊泵浦的波长,实现了1550.5～1565.5 nm范围内的随机激光波长可调谐输出.该激光器具有较高的波长和功率稳定性,第1～10阶斯托克斯光的波长漂移范围为0～0.008 nm,其相应的峰值功率的波动范围为0～2.28 dB.研究结果表明,该激光器同时具备结构简单、波长数量多、波长可调谐范围宽和稳定性高等优点,在密集波分复用光通信系统、微波光子学、精密计量和光纤传感等领域具有广阔的应用前景.

    激光器受激布里渊散射瑞利散射随机分布反馈

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    12CrMoV合金钢表面激光熔覆WC/Ni基涂层组织演变及性能研究

    韩基泰夏庆锋王可庆花国祥...
    342-349页
    查看更多>>摘要：为解决冷作模具钢在长期服役过程中易发生磨损失效及腐蚀失效的问题,利用激光熔覆技术在12CrMoV基板上制备了不同WC含量的Ni60涂层.利用X射线衍射仪、扫描电子显微镜、X射线能谱仪、摩擦磨损试验机及电化学工作站对涂层的成形特征、显微组织、力学性能及耐腐蚀性能进行了表征.结果表明:WC的添加量改变了熔池的凝固特性,从而降低了涂层的宽度,提高了涂层的深度;当WC的添加量为30%(质量分数)时,涂层的硬度为853 HV0.3,平均摩擦因数仅为0.467,具有优异的力学性能,但韧性降低,导致凝固过程中形成孔隙,降低了涂层的耐腐蚀性能;当WC的添加量为10%和20%时,晶粒组织的尺寸得到了细化,晶界面积减小,具有优异的耐腐蚀性能;当WC添加量为20%时,涂层的腐蚀电流密度仅为3.65×10-5 A/cm2,并且力学性能略低于WC添加量30%得到的涂层.因此,探究了适用于磨损环境及腐蚀环境的WC/Ni60涂层,确定了WC的最佳添加量,拓展了WC/Ni60涂层在模具钢的应用范围,对工程实践具有指导意义.

    模具钢激光熔覆WC/Ni60涂层显微组织性能表征

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    利用等效电路分析提高1550nm脉冲半导体激光发射模块性能

    李莉李林应家驹李刚...
    350-358页
    查看更多>>摘要：为适应人眼安全激光主动探测应用对探测激光高功率、窄脉宽的要求,提出了一种利用等效电路模型分析提高1550 nm脉冲半导体激光发射模块性能的方法.基于特定激光器参数建立对应的等效电路模型,并将模型引入发射模块脉冲驱动电路,通过仿真分析,得出影响模块高功率、窄脉冲激光输出特性的关键因素.将优化后两种封装的激光器接入设计制作的脉冲激光发射模块进行输出激光脉冲测试,实测结果验证了仿真的准确性,说明等效电路分析方法可应用于评价及优化提高激光发射模块的性能.最终获得了最大输出功率20 W以上、脉冲宽度小于10 ns的光脉冲,该模块实现了高功率、窄脉冲的激光输出.

    激光主动探测1550nm多量子阱激光器等效电路高功率窄脉冲宽度

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    激光熔化沉积成形TiAl合金组织及力学性能研究

    张峰岳航宇孙兵兵李瑞峰...
    359-367页
    查看更多>>摘要：利用增加预热措施的激光熔化沉积(LMD)方法制备出高度为30 cm、致密无裂纹的Ti-48Al-2Cr-2Nb合金(以下简称TiAl合金),对其内部缺陷、显微组织、相组成和力学性能进行了研究.微纳CT(computed tomography)测试结果显示,预热后制备的TiAl合金致密度为99.996%,气孔数量明显少于未预热制备的TiAl合金;利用光学显微镜及扫描电子显微镜发现其显微组织为片层组织、亚稳的魏氏组织和羽毛状组织;通过能谱仪设备仅观察到Cr、Nb元素存在轻微偏析;对试样进行电子背散射衍射实验,试样主要相组成为γ相,含有少量的α2相及B2相;预热后制备的TiAl合金的平均局部取向差(KAM)值略高于未预热制备的合金;此外,对致密无裂纹的合金的硬度和拉伸性能进行了测试,合金的显微硬度为350 HV0.5,室温抗拉强度为497 MPa,延伸率为0.49%,其拉伸性能高于传统铸造的TiAl合金.因此,增加预热措施对LMD成形高致密度且无裂纹的TiAl合金具有重要的指导意义.

    激光技术TiAl合金冶金缺陷显微组织力学性能

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