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oe1(光电查) - 科学论文

28 条数据
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  • 暴露于强烈的激光脉冲下

    摘要： 我们研究了旋转激发在N2分子受800纳米强飞秒近红外激光脉冲辐照时产生的391纳米相干单向B2Σ??发射（即空气激光）中的作用。通过包含振动和转动自由度，我们模拟了N2?在强超短激光脉冲中瞬时产生时的时变布居转移过程，揭示当光场强度低于≈4×101? W/cm2时，仅在B2Σ??态振动基态(v'=0)的高转动激发能级与电子基态X2Σ??态振动基态(v''=0)能级之间可实现布居反转，从而使得即使电子激发态B2Σ??的v'=0总布居数未相对于电子基态X2Σ??的v''=0总布居数形成反转，仍能实现391纳米的激光发射。

    关键词： 空气激光、N2+、转动激发、粒子数反转、飞秒激光脉冲

    更新于2025-09-23 15:21:01

  • [2019年IEEE欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 基于飞秒激光脉冲在重掺钬光纤中刻写π相移光纤光栅的全光纤2.07μm分布反馈激光器

    摘要： 分布式反馈（DFB）光纤激光器是一种低噪声单频辐射的多功能光源，广泛应用于光谱学、光通信和传感设备领域。根据活性介质的不同，可获得多种激光波长：掺镱光纤为1.03-1.12微米，掺铒光纤为1.53-1.62微米，掺铥光纤为1.73-1.93微米。这种激光器的分布式反馈腔由特殊光纤布拉格光栅（FBG）构成——该光栅长度为20-70毫米且结构中带有相移，直接刻写在活性介质内。通常采用特殊紫外光敏光纤和相位掩?？绦醇际趵粗票窮BG。与之相比，替代性的飞秒（fs）逐点刻写技术[1]具有多项优势：1）得益于飞秒脉冲吸收的非线性机制，多种活性光纤均可作为FBG的基质材料；2）通过控制刻写过程中的飞秒脉冲频率和光纤平移速度，可轻松调节FBG周期；3）每个光纤光栅"节距"可独立刻写，这意味着能在FBG上精确设定相移值及其位置。尽管已有大量关于钬光纤激光器的研究[2]，但针对DFB型钬激光器的研究尚未见报道。与此同时，此类激光源在全光纤相干光束合成系统中作为主振荡器具有巨大潜力[3]。我们报道了工作在单频模式下的2.07微米波段掺钬DFB光纤激光器的研制成果（图1a）。该激光器基于定制单模掺钬光纤，其在泵浦Yb光纤激光器波长1.125微米处的吸收系数约为43分贝/米。通过飞秒红外激光脉冲直接在活性光纤中刻写了42毫米π相移FBG作为激光器的分布式反馈腔。当泵浦功率达到350毫瓦时实现激射阈值，在4.8瓦泵浦功率下输出功率超过36毫瓦（图1b）。观测到单偏振模式运行，线宽约10千赫兹。除室温工作模式外，我们还将展示并讨论该激光器在低温（77K）及高温（>400K）条件下的运行特性。据我们所知，这是首个基于钬活性介质的全光纤DFB激光器实现方案。

    关键词： 飞秒激光脉冲、掺钬光纤、单频辐射、分布反馈光纤激光器、π相移光纤光栅

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 飞秒激光诱导硅周期性表面结构增强光催化活性

    摘要： 激光诱导周期性表面结构（LIPSS）是一种自上而下的纳米/微结构制备方法，无需采用复杂的光刻工艺。该方法更简单且成本更低。本工作采用800纳米波长的飞秒激光脉冲在硅表面制备LIPSS，通过在结构化和非结构化硅片表面沉积二氧化钛薄膜制备光催化基底。涂层通过从钛靶材溅射而成，在两种不同氧气氛中完成：第一种情况溅射腔室氧压较高（3×10?2毫巴），第二种情况氧压降低一个数量级（2.1×10?3毫巴）。亚甲基蓝染料光催化分解研究表明，LIPSS存在时，高压和低压生长的二氧化钛薄膜催化活性分别提升2.1倍和3.3倍，这种光催化活性增强归因于有效表面积的扩大。对比实验显示，LIPSS表面生长的二氧化钛薄膜染料分解速率显著高于标准参照材料皮尔金顿Activ?薄膜。

    关键词： 光催化染料分解、硅、飞秒激光脉冲、二氧化钛薄膜、激光诱导周期性表面结构、纳米波纹

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 基于非线性麦克斯韦方程近似下飞秒激光脉冲对玻璃作用的数值模拟研究

    摘要： 本文提出了一种有限差分格式，用于求解飞秒激光脉冲与玻璃相互作用问题，该问题基于非线性麦克斯韦方程组并结合传导电子的流体动力学类型方程进行近似处理。该模型考虑了此相互作用中涉及的所有基本物理过程。研究针对轴对称问题展开，所构建的格式充分考虑了问题的特殊性，从而确保了所开发方法的高效性。通过模拟普通高斯型线偏振飞秒激光脉冲、径向偏振环形脉冲及方位角偏振环形脉冲与玻璃相互作用的计算结果，展示了该格式的应用效果，揭示了玻璃与这三种脉冲相互作用动力学的显著差异。

    关键词： 孔径、非线性麦克斯韦方程、飞秒激光脉冲、克尔效应、有限差分格式、隐式算法、等离子体

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 通过偏振倾斜双脉冲产生的方向可控分子转动波包的直接成像

    摘要： 本文展示了利用一对时间延迟、偏振倾斜的飞秒激光脉冲产生的氮分子旋转波包的高精度时间分辨库仑爆炸成像技术，为方向可控波包的形成过程与动力学提供了新见解。为启动单向旋转，双脉冲间隔设置为：当分子沿第一束脉冲偏振矢量排列或反排列时，第二束偏振倾斜脉冲恰好作用。在旋转波包复苏周期内，分别选取全复苏和半复苏时刻附近的脉冲间隔进行研究。观测到的分子波包动态影像清晰呈现了量子旋转特征——包括单向运动过程中的角向局域化（排列）、弥散及复苏现象。值得注意的是，即使第二束脉冲辐照时的角向分布相似，不同脉冲间隔仍会产生显著差异的图案?；谑凳庇跋癫⒔岷鲜的Ｄ?，我们分析了动力学过程的间隔依赖性并探讨了波包形成机制。研究表明，观测到的图像模式本质上可由旋转周期和排列参数合理解释。由于双脉冲方案是产生方向可控旋转波包的最基础方法，本研究将为定向分子运动的精密调控与表征奠定基础。

    关键词： 旋转波包、库仑爆炸成像、量子旋转、飞秒激光脉冲、单向旋转

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 激光辐照下金的光学瞬态特性：从第一性原理到实验

    摘要： 超强飞秒激光脉冲可引发材料不同性质的显著变化。其中光学性质的变化尤为重要，因为这会改变材料从激光脉冲中吸收的能量量值。贵金属在飞秒激光照射下反射率预期会出现强烈变化，这是由于d电子被激发所致。本研究分别测量了激光激发金在红外和紫外波段的反射率，发现反射率对激光注量的依赖性极为显著，且这种依赖性在不同光子能量范围内表现各异。为理解激光激发固体的反射率行为并解释实测反射率曲线，我们在双温模型框架下建立了以电子温度为核心参数的理论方案。该方法基于对反射率带间贡献的全电子计算，精确确定带内类德鲁德项，并采用高斯激光脉冲向电子系统传递时空分辨能量的现实模型。实验与理论获得了极佳的吻合，我们确定了反射率随激光注量变化的主要机制。

    关键词： 带内、类德鲁德项、带间贡献、电子温度、高斯激光脉冲、反射率、双温模型、飞秒激光脉冲、光学性质、金

    更新于2025-09-23 15:19:57

  • 飞秒激光诱导的表面成分周期性纳米改性

    摘要： 通过多脉冲飞秒激光辐照首次实现了对不同双组分化合物材料GaAs、CdTe、W0.5C和TiC的纳米级周期性化学成分改性。所得表面改性表现为具有周期性纳米波纹结构，其中波谷与波峰区域呈现不同化学成分。其作用机制涉及一系列基本过程：激光激发表面等离子体激元极化子、这些激元与入射激光辐射的干涉作用、非均匀表面加热以及非等化学计量类空化材料去除。后者导致高挥发性组分的蒸发速率更高，从而促使低挥发性组分在表面富集。

    关键词： 烧蚀、表面改性、纳米结构、飞秒激光脉冲

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • [IEEE 2019 SBFoton国际光学与光子学会议(SBFoton IOPC) - 巴西圣保罗 (2019.10.7-2019.10.9)] 2019 SBFoton国际光学与光子学会议(SBFoton IOPC) - 钛宝石超短激光脉冲照射后牙本质粘接强度评估

    摘要： 本研究旨在评估粘接程序前采用超短激光脉冲照射牙本质是否能提高微牵引试验中的粘接抗力。实验使用24颗人类第三磨牙，分为4组（每组n=6）：对照组采用标准酸蚀-冲洗粘接程序；实验组在粘接前使用25飞秒脉冲照射牙本质，不同组别采用不同能量密度。每组取1颗牙齿评估表面粗糙度。24小时后垂直切割牙齿制成牙签状试件进行微牵引测试。结果显示：能量密度低于4 J/cm2的照射组间结果相似，与对照组相当；而8 J/cm2照射组的粘接强度较低。我们认为能量密度增加导致的粘接强度下降和表面粗糙度降低，可能与烧蚀过程中电子等离子体形成产生的屏蔽效应有关，该效应降低了材料去除效率。不过较低能量密度未影响粘接性能，其数值与对照组相近。

    关键词： 牙本质、飞秒激光脉冲、微拉伸粘结强度、粘附力、钛宝石激光照射

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 纳米粒子辅助激光尾波场电子加速的原理验证实验

    摘要： 激光电子加速器为构建紧凑型电子加速器铺平了道路，但需提升电子束质量才能高效应用于各类专业领域。我们通过纳米粒子辅助激光尾场加速（NA LWFA）原理验证实验改善了电子束质量——利用铝靶激光烧蚀产生纳米粒子并注入氦等离子体，触发电子进入70太瓦飞秒激光脉冲激发的非线性等离子体尾场。相较于自注入情形，实验观测到电子束能量、能散度及发散角均显著提升：最优电子束团最高能量达340 MeV，相对能散仅4.7%，垂直发散角5.9 mrad。NA LWFA的初步成果极具前景，将推动纳米粒子辅助激光尾场加速技术的理论与实验研究深入发展。

    关键词： 飞秒激光脉冲、电子束质量、等离子体尾波、纳米粒子辅助、激光尾波场加速

    更新于2025-09-19 17:13:59

  • 利用飞秒激光脉冲在聚合物衍生SiAlCN陶瓷上制备沟槽

    摘要： 本研究在致密聚合物衍生SiAlCN陶瓷表面制备了沟槽。采用波长1030 nm、脉宽290 fs、重复频率100 kHz的工业飞秒激光源。通过系统研究扫描速度和能量密度对沟槽质量的影响，包括激光加工沟槽周围的热影响区、激光辐照表面的微观结构以及沟槽横截面形貌，成功利用飞秒激光脉冲制备出宽度30-80 μm、深度小于280 μm的系列沟槽。通过优化激光参数获得了表面质量良好的沟槽，并系统考察了激光诱导周期性表面结构的形成与消失现象。该研究提出通过激光加工在SiAlCN陶瓷上制备沟槽的方法，为制备具有优异性能的微结构提供了精确加工途径。

    关键词： 激光诱导周期性表面结构，聚合物衍生陶瓷，飞秒激光脉冲，沟槽

    更新于2025-09-19 17:13:59