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oe1(光电查) - 科学论文

28 条数据
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  • 聚合物衍生SiAlCN陶瓷的飞秒激光脉冲烧蚀特性

    摘要： 聚合物衍生陶瓷（PDCs）是多种应用领域中极具前景的高性能材料，但其脆性成为加工过程中的主要缺陷。飞秒激光脉冲烧蚀是一种非接触式快速加工方法，适用于PDCs的精密制造。本研究通过加工聚合物衍生SiAlCN陶瓷的单圆线、盲孔和通孔，探究了两种激光参数（激光能量密度和旋转速度）对激光-材料相互作用及加工特性的影响。随着旋转速度降低，单圆线形貌逐渐粗糙并产生热影响区。不同能量密度下获得了差异化的烧蚀速率。盲孔加工中观察到三个不同的烧蚀区域，且随着能量密度增加，盲孔逐渐转变为通孔，最终获得近圆柱形轮廓且附带损伤最小的通孔。通孔周围沉积的烧蚀碎屑表明存在氮释放、Si-N键与C-C键断裂及SiOx形成过程。PDCs的激光烧蚀会形成激光诱导表面结构、气泡坑、条纹结构、熔融物质及类球形颗粒。

    关键词： 飞秒激光脉冲、烧蚀特性、聚合物衍生陶瓷、能量注量

    更新于2025-09-12 10:27:22

  • 顽火辉石单晶中的纳米变形：通过飞秒脉冲激光实验模拟微陨石撞击

    摘要： 微陨石轰击引起的空间风化是无大气天体上的一种宇宙现象，该过程预计会特别显著地覆盖星子体和碎片盘中的宇宙尘埃。我们通过飞秒脉冲激光辐照定向顽火辉石单晶（En93Fs7）来复现微陨石撞击坑，以研究其变形行为及取向依赖性。所有微坑均呈现典型的碗状形貌，具有玻璃质表层（含溅射状喷射物）和亚表层分层结构。虽然我们在顽火辉石实验中复现了熔融与气化等典型空间风化效应，但未形成胶结颗粒或金属纳米颗粒（npFe0）。变形层中的冲击效应包括微裂纹、解理面等平面结构、非晶薄层、堆垛层错及斜顽辉石薄层，其激活和/或取向取决于冲击方向。在特定取向下，我们观察到沿特定低指数晶面的滑移系激活。由于短时标和高应变率，最显著效应是顽火辉石沿非有理晶面的微破裂失效。陨石中常见的变形机制（如沿[001](100)剪切形成斜顽辉石薄层）出现频率较低。剪切显然是上述效应形成的主导机制，并通过摩擦加热导致其形态改变。例如，非晶薄层的广泛形成被解释为沿平面结构剪切加热的结果。我们将这种非常规变形行为归因于实验的微小时空尺度——与产生典型冲击特征的大规模撞击（具有长时压力脉冲和准静水压缩）不同，本实验产生的是具有高偏应力的短寿命球面冲击波。

    关键词： 飞秒激光脉冲、空间风化、冲击变形、顽火辉石、微陨石撞击

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [IEEE 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 法国巴黎 (2019.9.1-2019.9.6)] 2019年第44届国际红外、毫米波及太赫兹波会议(IRMMW-THz) - 利用泵浦脉冲序列在非周期极化铌酸锂中产生少周期太赫兹脉冲

    摘要： 研究表明，当采用具有相邻脉冲间啁啾延迟的飞秒激光脉冲序列泵浦时，啁啾非周期极化铌酸锂晶体能够产生具有可控太赫兹场振荡次数（从近单周期到多周期）的高功率太赫兹脉冲。若脉冲序列中每个泵浦脉冲强度为20 GW/cm2，则预测可获得约0.3 MV/cm（非聚焦太赫兹光束）的峰值电场强度。

    关键词： 光学整流，非周期极化铌酸锂，太赫兹脉冲，飞秒激光脉冲

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 具有纳米分辨率的等离子体层选择性全光磁化开关

    摘要： 利用飞秒激光脉冲实现全光磁化反转，可促成最快且耗散最小的磁记录技术，但迄今为止，以优于光波长的空间分辨率写入磁比特仍被视为重大挑战。本研究证明：采用波长800纳米的单个飞秒激光脉冲，能在互不干扰的情况下，选择性翻转仅相隔80纳米的两层10纳米厚磁性纳米层中某一层的磁化方向。通过激发纳米结构目标界面处的等离激元极化激元，并仅通过将线偏振超短光脉冲的偏振轴旋转90°即可实现目标层选择。该成果揭示了一种可靠切换异质结构目标纳米层磁化的稳健工具，为将光磁记录存储密度提升至少两倍开辟了道路。

    关键词： 飞秒激光脉冲、等离激元极化子、存储密度、磁记录、全光磁化反转

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • [美国激光学会ILSC? 2019：国际激光安全会议论文集 - 美国佛罗里达州南基西米（2019年3月18-21日）] 国际激光安全会议 - 人眼内模拟超连续谱产生

    摘要： 足够高强度的飞秒激光脉冲在介质中传播时易产生多种非线性效应。随着高强度飞秒激光系统的日益广泛应用，理解非线性光学效应（包括超连续谱的产生）所引发的视网膜危害变得尤为重要。现行激光安全标准（如针对1200-1400纳米脉冲波长的ANSI Z136.1标准）是基于脉宽超过100飞秒的实验研究和线性脉冲模拟制定的。强吸收、宽频带及色散效应的共同作用，使得基于缓变包络近似的传统非线性脉冲模拟方法不适用于生物组织中近红外脉冲的研究。为建立视网膜危害模型，我们采用不依赖包络近似的线性超快脉冲传播现有模型，模拟水中的光谱展宽现象。通过引入自聚焦效应的一维模拟，我们利用先前水中白光超连续谱生成的实验数据验证了该模型。随后在现行ANSI MPE（最大允许照射量）标准限值（针对10皮秒以下脉冲）范围内，模拟了10飞秒至1皮秒、1200-1400纳米脉冲的传播过程。

    关键词： 非线性效应、超连续谱产生、飞秒激光脉冲、自聚焦、ANSI Z136.1标准、视网膜危害

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 利用激光丝技术对水中痕量重金属污染物进行稳健的遥感监测

    摘要： 水是维系地球生命的主要自然资源。快速检测由人类活动和自然灾害引发的水污染对环境?；ぶ凉刂匾??；诜治龌У募际跬ǔ２皇屎峡焖偌嗖猓蛭庑┘际跣枰杉⒃谑笛槭医蟹治?。激光诱导击穿光谱（LIBS）等激光检测方法可能提供强有力的替代方案，但传统LIBS依赖聚焦激光束，在受控环境中需要稳定的气液界面。本研究展示了一种原理验证方法：利用空气中以丝化模式传播的超强飞秒激光脉冲，实现对水中多种代表性重金属污染物（浓度达ppm级）的定量同步检测。该方法可直接扩展至千米级远距离检测，在恶劣大气条件下仍适用，并且不受地形和水波引起的水面波动影响。

    关键词： 丝状化、重金属污染、飞秒激光脉冲、遥感

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 使用偏振倾斜的飞秒激光脉冲

    摘要： 我们通过实验观测了偏振倾斜飞秒激光脉冲驱动下单电离H2分子的单光子与净双光子解离路径的键拉伸时间。通过符合测量出射光电子与核碎片的角分布，激光场周期变化的偏振特性使我们能像秒表一样标定光致电离起始时刻与光致解离终止时刻。结果表明：H2单电离后产生的H+2离子在单光子与净双光子解离路径中，拉伸至基态与激发态电子态间单光子耦合偶极跃迁核间距所需时间几乎相同。这种偏振倾斜激光场的时空映射特性，为我们在亚光学周期时间分辨率下直接标定分子超快动力学提供了有效途径。

    关键词： 飞秒激光脉冲、氢分子、键伸缩时间、亚光学周期时间分辨率、解离电离

    更新于2025-09-11 14:15:04

  • 碱卤化合物非绝热光解离动力学中由于量子波包干涉导致的幂律衰减

    摘要： 研究了气相中碱卤分子受飞秒激光脉冲激发时的非绝热光解离动力学，发现光激发分子的布居数呈现指数为?1/2的幂律衰减，这与飞秒光谱学和单分子反应理论中常假设的指数衰减不同。为阐明幂律衰减机制，开发了一种图示法，通过动态事件（如波包分岔、转向和解离）的发生模式来可视化非绝热反应动力学的结构。利用该图示法推导出幂律衰减的解析公式，并将理论衰减曲线与锂氟化物案例中波包动力学模拟计算的数值衰减曲线进行对比。研究表明，幂律衰减的根源是非绝热跃迁导致的波包分岔与合并所产生的量子干涉。

    关键词： 量子波包干涉、非绝热光解离、碱金属卤化物、幂律衰减、飞秒激光脉冲

    更新于2025-09-10 09:29:36