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双折射晶体产生的倍频与多倍频飞秒脉冲在不锈钢表面生成二维激光诱导结构
摘要： 激光诱导纹理已被证实是改变固体润湿性、摩擦性、生物相容性和光学性能的卓越解决方案。近期研究已证明可通过激光加工产生二维亚微米形貌。采用双脉冲辐照技术，能够控制诱导结构并制造更新颖、更复杂的二维纹理。然而双脉冲辐照通常需要复杂装置来调节脉冲偏振和时间特性。本研究展示利用简单双折射晶体阵列在大面积上制备均匀二维激光诱导周期表面结构（LIPSS）。分别施加线偏振和圆偏振脉冲，并为两者定义了最佳工艺窗口。通过与包含延迟线的既往研究对比，验证了两种技术的重现性。通过系统研究工艺参数发现，所得形貌既取决于能量密度与脉冲间隔的相互作用，也与入射脉冲数量相关。采用扫描电子显微镜和原子力显微镜对获得的结构进行表征。我们认为该成果代表了一种新型表面结构化方法，已具备引入工业环境的条件。
关键词： 金属表面纹理化、二维激光诱导周期表面结构（2D-LIPSS）、飞秒激光、微/纳结构加工、双折射晶体、双脉冲技术
更新于2025-11-14 14:32:36
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铋基d0过渡金属亚硒酸盐中新双折射晶体的探索
摘要： 通过异价取代法在水热反应中成功合成了首批含d0过渡金属/碲(VI)多面体的氟硒酸铋化合物，分别为：Bi4TiO2F4(SeO3)4（1）、Bi4NbO3F3(SeO3)4（2）、Bi4TeO4F2(TeO3)2(SeO3)2（3）、Bi2F2(MoO4)(SeO3)（4）和Bi2ZrO2F2(SeO3)2（5）。这五种新化合物具有三种不同结构类型：含Ti(IV)、Nb(V)和Te(VI)的化合物1-3为同构体，呈现由三维铋氧氟骨架与交叉隧道构成的新型三维框架，隧道内填充d0过渡金属/碲(VI)八面体及亚硒酸盐/亚碲酸盐基团；化合物Bi4TeO4F2(TeO3)2(SeO3)2（3）是首个同时含有Se(IV)和混合价态Te(IV)/Te(VI)阳离子的结构；化合物4形成由三维铋氧氟网络与嵌入一维隧道中的MoO4四面体及亚硒酸盐基团构成的新型三维结构；化合物5则展现由[ZrO2F2(SeO3)2]6-多阴离子桥接二维铋氧化物层构成的新型柱层状三维开放框架。理论计算表明这五种化合物均具有极强双折射性能，其中化合物1-3在1064 nm波长下的双折射值超过0.19，高于矿物方解石?；诮峁褂胄阅芊治龇⑾?，相较于铋阳离子和d0过渡金属/碲多面体，非对称的SeO3基团（化合物3中的TeO3亦然）展现出最大各向异性，这有利于增强双折射效应。
关键词： 金属亚硒酸盐、d0过渡金属、异价取代、水热反应、双折射晶体
更新于2025-09-23 15:23:52
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基于激光的透明边界层样品自动对焦显微镜设计
摘要： 本研究提出了一种新型自动对焦显微镜。该显微镜结合了偏振分光系统与图像处理程序，以克服聚焦透明边界层时产生的复杂信号问题。偏振分光系统利用双折射晶体将激光源分成四束平行光束，当光线入射物镜时，还通过轴锥透镜使光束分别聚焦于样品表面不同位置，从而同步观测多光斑离焦信息。传感器检测激光光斑时，透明边界层会呈现复杂信号。为此，研究提出图像处理程序来过滤冗余信号，用于计算评估函数并驱动电机，从而便捷地实现测试样品的对焦观察。为验证该自动对焦显微镜的可行性，采用仿真软件构建框架以观测显微镜初始特性并进行定性分析。此外，通过测试图像处理对样品的效果来判断研究目标是否达成。实验结果与仿真结果高度吻合，表明该自动对焦显微镜能有效解决透明边界层引发的问题，并能在短时对焦过程中实现高精度聚焦。
关键词： 偏振分束系统、双折射晶体、自动对焦显微镜、透明边界层、图像处理程序、轴锥透镜
更新于2025-09-19 17:13:59
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基于双折射晶体与偏振技术的光纤法布里-珀罗干涉仪正交相位解调方法
摘要： 本文提出并验证了一种基于双折射晶体与偏振技术的光纤法布里-珀罗（F-P）干涉仪。通过利用双折射晶体特性及两晶体间的设计厚度差获取正交信号以实现变化信号的还原，采用差分互乘（DCM）算法解调正交信号获取光纤F-P传感器的相位变化。该干涉仪在25 kHz频率下具有0.014 rad/Hz的最小可检测相位。实验中分别采用25 kHz和15 kHz两种振动信号，在对应参考环境下干涉仪信噪比分别达到70 dB和75 dB。实验结果表明该干涉仪可实现大动态信号测量且具有高稳定性，兼具快速解调与环境适应性强等优势。
关键词： 相位变化、正交信号、双折射晶体、光纤法布里-珀罗干涉仪
更新于2025-09-19 17:13:59