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基于光纖光柵傳感的輪廓識別技術(shù)————作者：繆可心;余有龍;余千春;董曉田;周秦至;

摘要：針對機(jī)械手觸覺輪廓感知的應(yīng)用需求,設(shè)計了一種基于FBG傳感技術(shù)的探針式輪廓測量裝置。將可伸縮探針結(jié)構(gòu)與FBG應(yīng)變傳感單元集成于機(jī)械手指尖,建立輪廓高度-探針位移-光柵波長漂移三級耦合關(guān)系,利用輸出波長漂移可以解耦出輪廓高度,實驗結(jié)果表明,在輪廓傾角θ和輪廓高度h滿足:0°≤θ≤45°,0mm≤h≤5.5 mm時,波長漂移和輪廓高度之間滿足線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)達(dá)0.95以上,對梯形、三角形、圓弧形等輪...

CVD單晶金剛石激光銑面工藝研究————作者：劉自磊;董雪巖;劉凱;寇揚(yáng);許彥;李辛壘;筵興偉;楊培將;

摘要：為優(yōu)化化學(xué)氣相沉積（CVD）單晶金剛石激光銑面工藝，本文采用百瓦級納秒和皮秒激光脈沖，通過單因素試驗法探究了相同功率下銑面過程中不同激光入射角度、脈沖寬度以及光斑尺寸對金剛石銑面后所形成的坡角差異及其產(chǎn)生原因，通過優(yōu)化銑面厚度以及厚度方向步進(jìn)時間進(jìn)一步提升了加工效率。結(jié)果表明，降低光斑尺寸、脈沖寬度以及增大激光入射角度可有效縮小激光銑面坡角，在平均功率為200W、脈沖寬度為12ps、激光光斑直徑6...

Yb:Lu₂O₃薄片激光器的研究————作者：趙然有;沈威廷;馬翔宇;宋帆;朱廣志;尹延如;左致遠(yuǎn);王海林;朱曉;

摘要：針對單晶Yb:Lu₂O₃薄片晶體在拋光與鍵合過程中易崩邊、碎裂等問題，通過適當(dāng)增加晶體厚度，并協(xié)同優(yōu)化摻雜濃度和泵浦次數(shù)等參數(shù)，自主封裝了單晶Yb:Lu₂O₃薄片晶體，對其運(yùn)行特性進(jìn)行測試，實現(xiàn)了輸出功率100W、光束質(zhì)量M²＜1.1高光束質(zhì)量的基模激光輸出，光斑圓度94%、光光效率26....

皮秒拍瓦激光驅(qū)動雙時刻X射線背光照相技術(shù)研究————作者：于明海;田超;張?zhí)炜?單連強(qiáng);張鋒;溫家星;陳忠靖;趙宗清;周維民;谷渝秋;

摘要：基于多束皮秒拍瓦激光發(fā)展的單發(fā)多時刻高能X射線背光照相技術(shù)，在激光慣性約束聚變、材料動力學(xué)等高能量密度物理領(lǐng)域具有重要應(yīng)用需求。該技術(shù)能夠在單一發(fā)次中獲取動態(tài)演化過程中多個時刻的高分辨率照相圖像，不僅解決了傳統(tǒng)單束皮秒照相因初始條件不一致導(dǎo)致的實驗結(jié)果難以重復(fù)的問題，還顯著提升了實驗效率。本文基于神光II升級裝置的雙束皮秒激光，針對間接驅(qū)動高Z殼靶丸的內(nèi)爆過程，開展了雙時刻照相的設(shè)計、正向仿真和實...

超快激光隱形切割的應(yīng)力分析與復(fù)雜晶圓結(jié)構(gòu)的高效切割工藝研究————作者：趙子涵;周欣宇;杜晨鵬;朱圣云;栗巖鋒;劉慶京;張林;胡明列;

摘要：晶圓劃片是半導(dǎo)體制造流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，劃片過程中產(chǎn)生的熱量、機(jī)械應(yīng)力會導(dǎo)致硅片邊緣出現(xiàn)彎曲、崩裂現(xiàn)象。本研究針對晶圓劃片工藝中因應(yīng)力損傷導(dǎo)致的崩裂問題，提出了一種基于隱形切割技術(shù)的優(yōu)化方法。通過有限元分析結(jié)合J積分法，模擬了具有多層結(jié)構(gòu)的硅晶圓在隱形切割過程中裂紋附近的應(yīng)力場分布，探討了裂紋深度與施力位置對應(yīng)力響應(yīng)及裂紋擴(kuò)展的影響規(guī)律。模擬結(jié)果表明，當(dāng)裂紋位于晶圓內(nèi)部一定深度時，應(yīng)力顯著降低，隱形...

激光偏移量對K-500蒙乃爾合金與316L不銹鋼接頭腐蝕性能的影響————作者：蔡創(chuàng);鮮澤均;黃嘉森;賀勇;金炫宇;唐華;陳輝;

摘要：采用激光焊接的方法，通過調(diào)控激光偏移量來得到外觀成形良好的K-500蒙乃爾合金與316L不銹鋼接頭。采用應(yīng)力腐蝕試驗對其腐蝕行為進(jìn)行研究和分析。結(jié)果表明，當(dāng)激光偏移量從0 mm調(diào)整至+0.3 mm后，晶粒形態(tài)與析出相大小(M23C6)發(fā)生改變，接頭的斷裂模式從混合型斷裂轉(zhuǎn)變?yōu)轫g性斷裂，SCC裂紋由沿長直晶界擴(kuò)展轉(zhuǎn)變?yōu)檠厍�折的晶界擴(kuò)展，并闡明了SCC裂紋的萌生和擴(kuò)展機(jī)制

光路優(yōu)化提高金剛石氮-空位色心磁成像質(zhì)量————作者：唐雨桐;葉安;李曉林;鈕月萍;龔尚慶;

摘要：磁成像技術(shù)在生物醫(yī)學(xué)、地質(zhì)勘測以及新能源等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用。金剛石系綜氮-空位（Nitrogen-Vacancy,NV）色心磁力計因其卓越的空間分辨率和靈敏度，廣泛應(yīng)用于磁場成像。現(xiàn)有磁成像光路方案中，激發(fā)光斜入射方案形成橢圓形光斑，引入場平均效應(yīng)，導(dǎo)致成像質(zhì)量降低。而垂直入射方案雖能形成圓形光斑，但熒光收集效率較低。本文提出一種基于楔形棱鏡組的光路優(yōu)化方案，旨在提升金剛石系綜NV色心磁力計的磁成...

面向綠色小型化光電器件發(fā)展的碳點激光器————作者：曾孝;丁樹榮;楊玉卓;張永強(qiáng);盧思宇;

摘要：在片上光子集成和綠色柔性光電器件技術(shù)快速發(fā)展的驅(qū)動下，小型化激光器件對低毒性、溶液可加工型增益介質(zhì)的需求日益迫切。碳點憑借其獨(dú)特的生物相容性和優(yōu)秀發(fā)光特性，為構(gòu)建環(huán)境友好型小型激光器提供了解決方案。本文綜述了基于不同諧振腔體的碳點激光器的發(fā)展現(xiàn)狀，結(jié)合現(xiàn)有碳點發(fā)光理論討論了其激光增益機(jī)理，并給出了相應(yīng)的提高激光性能的策略。最后，針對碳點激光器當(dāng)前的應(yīng)用，對其應(yīng)用前景和需要克服的挑戰(zhàn)進(jìn)行了展望�？傊�...

面向空間應(yīng)用的板條晶體封裝一體化技術(shù)研究————作者：張寶林;孫廣偉;楊成;馮盼;苗江云;王明建;辛國鋒;侯霞;陳衛(wèi)標(biāo);

摘要：鑒于空間激光系統(tǒng)對薄板條晶體焊接組部件在小型化、集成化、散熱性能、偏振對比度及高可靠性等提出了嚴(yán)苛要求，本文聚焦于定制化Nd:YAG激光增益介質(zhì)，創(chuàng)新性地將薄板條晶體封裝一體化技術(shù)與激光點焊（無膠粘合）工藝深度融合，開展了一系列關(guān)鍵技術(shù)研究。研究內(nèi)容涵蓋了晶體表面金屬化處理、銦銀焊料與純銦焊料的預(yù)制成型，以及高可靠性熱沉設(shè)計、仿真-實驗相結(jié)合驗證機(jī)制，還有封裝一體化等關(guān)鍵實現(xiàn)方法，旨在突破現(xiàn)有技術(shù)...

分段螺旋氣體輔助的水導(dǎo)激光仿真與試驗研究————作者：李冉;張廣義;陳忠安;楊培瑞;張群莉;張文武;

摘要：水射流的穩(wěn)定性是水導(dǎo)激光加工中激光束與水射流耦合的前提條件，對水導(dǎo)激光高效高質(zhì)量加工具有重要意義。因此，本文提出了一種分階段接觸螺旋水-氣耦合裝置來提升水射流的穩(wěn)定性。建立了理論模型，并分析了氣體輔助水射流的氣-水兩相流場。通過數(shù)值模擬和試驗對比，分析了不同輔助氣體對水導(dǎo)激光加工前射流的穩(wěn)定長度、加工時射流的濺射情況以及加工效果的影響。結(jié)果顯示，在分階段接觸螺旋輔助氣體作用下，水射流的穩(wěn)定長度隨氣...

面向高溫合金的水導(dǎo)激光開槽加工視覺定位方法————作者：陳智良;付生鵬;夏仁波;喬紅超;趙吉賓;張雨庭;

摘要：針對水導(dǎo)激光加工前人工定位工件效率低、誤差大的問題，本研究設(shè)計了一種基于線激光器-高動態(tài)相機(jī)的水導(dǎo)激光輔助定位系統(tǒng)，提出了一種視覺引導(dǎo)的工件定位方法。該方法通過線激光掃描完整工件，利用視覺系統(tǒng)重建三維點云，并將點云統(tǒng)一到機(jī)床基坐標(biāo)系下。隨后，根據(jù)加工參數(shù)準(zhǔn)確選取開槽的起止三維點，建立精度最優(yōu)的理想加工位姿，控制載物臺將工件移動至最優(yōu)加工位置完成加工。實驗結(jié)果表明，該方法定位精度在0.017mm以內(nèi)...

金屬銅的水導(dǎo)激光加工機(jī)理與工藝研究————作者：謝萬達(dá);王水旺;孫瑾聰;丁燁;張效瑜;馮然;楊立軍;何鵬;陳明君;

摘要：針對金屬銅高導(dǎo)熱性與高反射率對激光精密加工帶來的難題，提出了一種水導(dǎo)激光加工方法。建立了水導(dǎo)激光蝕除銅的三維光熱作用模型，開展了相應(yīng)的實驗研究，闡明了水導(dǎo)激光耦合能場與金屬銅的作用機(jī)理。在此基礎(chǔ)上，開展了單因素實驗研究，明確了單脈沖能量、激光重頻、進(jìn)給速度、水束壓力等關(guān)鍵參數(shù)對銅蝕除形貌的影響規(guī)律。并利用響應(yīng)曲面法深入探討了各參數(shù)之間的交互作用，優(yōu)化得出了一組能夠?qū)崿F(xiàn)高效穩(wěn)定切割的工藝參數(shù)。利用優(yōu)...

利用光載波抑制提高混沌光通信的解密質(zhì)量————作者：蘇一宵;毛曉鑫;王安幫;

摘要：本文提出一種結(jié)合光載波抑制技術(shù)的混沌保密通信方案。光載波抑制利用Sagnac環(huán)和馬赫-曾德爾調(diào)制器（MZM）實現(xiàn)。模擬結(jié)果表明，在共同信號驅(qū)動半導(dǎo)體激光器混沌同步通信方案中，光載波抑制技術(shù)的應(yīng)用降低了合法解調(diào)的誤碼率，提高了混沌保密通信的解密質(zhì)量。在100 km的傳輸距離下實現(xiàn)了傳輸速率為8 Gb/s的保密通信，當(dāng)掩藏系數(shù)為0.564時，通過應(yīng)用光載波抑制技術(shù)，誤碼率由1.01×10^-2...

基于相位互補(bǔ)的四路激光相干合束技術(shù)研究————作者：王凱東;王江峰;郭江濤;范薇;汪小超;盧興華;苗甜甜;

摘要：激光相干合束技術(shù)是提升激光器輸出功率的重要技術(shù)路線之一，而相位控制技術(shù)是實現(xiàn)穩(wěn)定高效的相干合束輸出的關(guān)鍵。提出了一種基于相位互補(bǔ)的四路激光相干合束方法，闡述了相位互補(bǔ)技術(shù)的基本原理，從系統(tǒng)差異性的角度對合束效果進(jìn)行仿真分析，并進(jìn)行了實驗驗證。采用偏振同軸合束方式，實現(xiàn)了四路激光的相干合束，實驗得到了95%以上的四路激光相干合束效率，單脈沖能量達(dá)7.88mJ，重復(fù)頻率為1Hz，五分鐘輸出能量不穩(wěn)定性...

等離子體輔助水導(dǎo)激光加工單晶碳化硅研究————作者：韓東宇;喬紅超;曹治赫;韓曉龍;王順山;趙吉賓;

摘要：單晶碳化硅（SiC）憑借其優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，在高功率、長壽命激光器水冷系統(tǒng)中應(yīng)用前景廣闊。本文通過水導(dǎo)激光對單晶碳化硅進(jìn)行微孔加工，分析了激光誘導(dǎo)等離子體輔助作用對水導(dǎo)激光加工單晶碳化硅微孔效率及質(zhì)量的影響。結(jié)果表明，以不同激光功率在單晶碳化硅上加工直徑0.6 mm、0.8 mm和1.0 mm的微孔，采用鋁箔作為靶材的情況下加工效率提高了8%～29%，微孔周圍的崩邊面積減少了37%～83%。本...

同軸水導(dǎo)雙脈沖激光沖擊強(qiáng)化應(yīng)用技術(shù)研究————作者：韓洪征;趙凇楠;喬紅超;陸瑩;孫博宇;趙吉賓;

摘要：本研究針對無犧牲層激光沖擊強(qiáng)化(LSPwC, Laser Shock Peening without Coating)技術(shù)中激光的高重頻特征導(dǎo)致的水約束層穩(wěn)定性不足以及強(qiáng)化效果較弱等問題，提出了一種同軸水導(dǎo)雙脈沖LSPwC方法。通過設(shè)計同軸水導(dǎo)激光頭，實現(xiàn)了水約束層與聚焦激光的同軸傳輸，顯著抑制了水層波動及飛濺水霧對光路的污染，從而保障了激光能量的穩(wěn)定傳遞。在此基礎(chǔ)上，采用分束與空間延遲技術(shù)實現(xiàn)了...

基于雙譜線的自校準(zhǔn)激光吸收光譜氧氣測量方法研究————作者：徐靖;程博聞;李勁松;

摘要：針對可調(diào)諧激光吸收光譜信號處理過程中背景信號獲取和激光發(fā)射波長校正等關(guān)鍵技術(shù)問題，結(jié)合HITRAN光譜數(shù)據(jù)，開展了基于“雙譜線”的自校準(zhǔn)激光吸收光譜氣體探測技術(shù)和信號處理算法研究。利用多項式擬合算法和已知“雙譜線”光譜參數(shù)建立了最佳化光譜背景信號扣除算法和時域到頻域轉(zhuǎn)換的信號處理算法，以氧氣（O₂）分子為檢測對象，建立了一套基于可見光波段（@760.4 nm）垂直面發(fā)射激光器...

聚晶金剛石的水導(dǎo)激光加工機(jī)理及技術(shù)研究————作者：陳世龍;張宇;劉德輝;靳田野;陳俊云;王真;黃傳真;

摘要：針對高導(dǎo)熱性聚晶金剛石開展了水導(dǎo)激光加工機(jī)理及技術(shù)的研究。提出了水導(dǎo)激光燒蝕閾值的計算方法，揭示了燒蝕機(jī)理，闡明了加工參數(shù)對表面形貌、加工質(zhì)量和加工效率的影響。研究表明，水導(dǎo)激光作用下的臨界燒蝕條件與初始激光功率呈正相關(guān)，且數(shù)值超過100 J/cm²；燒蝕機(jī)理主要為金剛石在激光能量誘導(dǎo)下形成具有微裂紋的石墨/缺陷層，并在水射流的沖刷下解理去除，使相變層下方的金剛石相裸露。在一...

基于分段拋物線相位調(diào)制的光纖受激布里淵散射抑制的數(shù)值仿真和實驗驗證————作者：范傳灝;楊依楓;汪賀;邵千鶴;梁擎宇;李炳霖;周軍;

摘要：鋸齒形分段拋物線相位調(diào)制能夠?qū)⒓す夤庾V展寬成近似平頂?shù)男螤�，且展寬的線寬等同于其啁啾率與周期的乘積。由于這種方案能將激光展寬成平頂光譜，研究人員認(rèn)為它在抑制光纖受激布里淵散射(SBS)方面具有很大的優(yōu)勢。在本文中，這一調(diào)制方案通過數(shù)值仿真的方式得到了優(yōu)化，也得到了實驗驗證。仿真結(jié)果指出，對于典型的10m光纖，無論線寬大小，調(diào)制半周期的“最佳值”都為12.2ns。半周期為12.2ns的分段拋物線相位...

公里級光子毫米波極化分集MIMO系統(tǒng)中的相干相消技術(shù)研究————作者：張秋彤;余建軍;楊雄偉;王明旭;李韋萍;張沁旖;魏怡;馬晗淞;徐思聰;姜璐涵;卞誠真;周雯;王凱輝;

摘要：為解決長距離毫米波（MMW）光纖無線融合（RoF）多輸入多輸出（MIMO）系統(tǒng)中的高路徑損耗和相干相消問題，本文提出了一種極化復(fù)用MIMO系統(tǒng)。通過結(jié)合最大比合并（MRC）算法，本文在實驗中成功實現(xiàn)了125 GHz毫米波30 Gbaud QPSK信號在4.6公里無線鏈路上的傳輸，數(shù)據(jù)速率可達(dá)60 Gbit/s。與單通道相比，采用全盲數(shù)字信號處理算法可實現(xiàn)最大2.6 dB的信噪比增益

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