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飞秒、皮秒激光烧蚀金属表面的有限差分热分析 被引量：37
1
作者 倪晓昌 王清月 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期277-280,共4页
为描述飞秒激光烧蚀金属表面过程 ,对双温方程进行了约化。用有限差分法对飞秒、皮秒脉冲激光在金属表面烧蚀过程的温度场进行了一维数值模拟。分析了在飞秒领域对双温方程约化的合理性。计算模型对电子与光子耦合系数的大小对金属表层... 为描述飞秒激光烧蚀金属表面过程 ,对双温方程进行了约化。用有限差分法对飞秒、皮秒脉冲激光在金属表面烧蚀过程的温度场进行了一维数值模拟。分析了在飞秒领域对双温方程约化的合理性。计算模型对电子与光子耦合系数的大小对金属表层电子温度的影响进行了分析 ,同时考虑不同脉宽、不同能流及功率密度大小的因素。发现电子与晶格耦合系数影响材料表面电子的温升及电子与晶格温度耦合时间 ;与皮秒激光比较 ,脉冲功率密度是影响电子最终温度的主要因素 ;飞秒激光烧蚀金属材料的厚度可达到表层厚度 (吸收系数的倒数 ) 展开更多
关键词 皮秒激光 有限差分 热分析 飞秒激光加工 双温模型 激光烧蚀 金属表面处理
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光子晶体光纤飞秒激光技术研究进展 被引量：36
2
作者 柴路 胡明列 +4 位作者 方晓惠 刘博文 宋有建 栗岩锋 王清月 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期1-14,共14页
光子晶体光纤自诞生至今的十几年来得到了快速发展,不同结构和各具特色的光子晶体光纤层出不穷。以应用于飞秒激光技术的各种光子晶体光纤为主线,介绍了目前基于光子晶体光纤飞秒激光技术的实验研究进展,尤其是高功率、高能量飞秒激光... 光子晶体光纤自诞生至今的十几年来得到了快速发展,不同结构和各具特色的光子晶体光纤层出不穷。以应用于飞秒激光技术的各种光子晶体光纤为主线,介绍了目前基于光子晶体光纤飞秒激光技术的实验研究进展,尤其是高功率、高能量飞秒激光系统的研究现状和发展方向。 展开更多
关键词 激光技术 光子晶体光纤 飞秒激光 高功率 高能量
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800nm处为零色散的光子晶体光纤的计算与设计 被引量：22
3
作者 栗岩锋 胡明列 王清月 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第5期427-430,共4页
基于Galerkin方法计算并设计了在 80 0nm处具有零色散的光子晶体光纤。在数值计算中采用了足够大的求解区域和足够多的基函数 ,从而提高了计算和设计精度。波长 80 0nm是广泛使用的钛宝石飞秒激光器的工作波长 ,因此 ,该光纤对于飞秒激... 基于Galerkin方法计算并设计了在 80 0nm处具有零色散的光子晶体光纤。在数值计算中采用了足够大的求解区域和足够多的基函数 ,从而提高了计算和设计精度。波长 80 0nm是广泛使用的钛宝石飞秒激光器的工作波长 ,因此 ,该光纤对于飞秒激光的应用具有重要意义。 展开更多
关键词 光电子学 光子晶体光纤 GALERKIN方法 零色散 飞秒激光
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飞秒激光在材料微加工中的应用 被引量：19
4
作者 贾威 王清月 +1 位作者 傅星 胡小唐 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期194-201,共8页
本文介绍了飞秒激光的特性以及超短脉冲激光与材料相互作用的机理,并着重指出了其与长脉冲激光的区别。飞秒激光可产生超高光强、具有精确的损伤阈值(并且损伤阈值较低较低)、很小的热影响区、几乎可精密加工所有种类材料,并且,加工精... 本文介绍了飞秒激光的特性以及超短脉冲激光与材料相互作用的机理,并着重指出了其与长脉冲激光的区别。飞秒激光可产生超高光强、具有精确的损伤阈值(并且损伤阈值较低较低)、很小的热影响区、几乎可精密加工所有种类材料,并且,加工精度极高,可进行亚微米尺寸的精密加工。通过分析飞秒激光材料微加工的特性,综述超短脉冲激光材料微加工的应用研究现状。 展开更多
关键词 飞秒激光 损伤阈值 激光微加工 多光子吸收 光子晶体
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光子晶体光纤色散的无量纲化计算方法 被引量：11
5
作者 栗岩锋 王清月 +3 位作者 胡明列 李曙光 刘晓东 侯蓝田 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期1396-1400,共5页
采用无量纲色散的概念研究了光子晶体光纤色散的计算方法 .利用无量纲色散和波导色散之间的关系单独求解波导色散 ,波导色散和材料色散之和为光子晶体光纤的总色散 .探讨了利用无量纲色散方法控制光子晶体光纤零色散点和设计平坦色散光... 采用无量纲色散的概念研究了光子晶体光纤色散的计算方法 .利用无量纲色散和波导色散之间的关系单独求解波导色散 ,波导色散和材料色散之和为光子晶体光纤的总色散 .探讨了利用无量纲色散方法控制光子晶体光纤零色散点和设计平坦色散光子晶体光纤的可能性 .无量纲色散的引入能够简化光子晶体光纤色散的计算 ,为设计具有适当色散特性的光子晶体光纤提供理论依据 . 展开更多
关键词 光子晶体光纤 光纤色散 无量纲色散 零色散 平坦色散 波导色散
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中红外波段超快光纤激光器研究进展 被引量：19
6
作者 胡明列 蔡宇 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第5期154-168,共15页
近年来中红外超快锁模激光器发展极为迅速,有效地推动了中红外超快激光在中红外频率梳和分子光谱学、材料加工和激光手术、分子生物和化学等领域的应用。从近年来中红外超快光纤激光器的进展开始,介绍了该波段各类光纤激光的进展,并分... 近年来中红外超快锁模激光器发展极为迅速,有效地推动了中红外超快激光在中红外频率梳和分子光谱学、材料加工和激光手术、分子生物和化学等领域的应用。从近年来中红外超快光纤激光器的进展开始,介绍了该波段各类光纤激光的进展,并分析了如何从动力学调控上实现更窄脉宽、更远波长的技术方案;系统介绍了中红外光纤放大器中啁啾脉冲放大和非线性放大技术。综合来看,中红外超快光纤激光器正处在高速发展阶段,未来具有极高的应用价值。 展开更多
关键词 激光器 锁模光纤激光器 中红外波段 放大器 啁啾脉冲放大 非线性放大
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THz波的小波变换频谱分析 被引量：16
7
作者 邓玉强 邢岐荣 +3 位作者 郎利影 柴路 王清月 张志刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2005年第11期5224-5227,共4页
将小波变换引入THz波时域光谱技术.将水蒸气的THz波时域信号通过小波变换转化为二维的时间-频率平面,得到了和文献报道数据相一致的水蒸气的吸收谱线.同时发现了THz波频谱的时域分布特性,这将有利于进一步研究THz波与物质相互作用的内... 将小波变换引入THz波时域光谱技术.将水蒸气的THz波时域信号通过小波变换转化为二维的时间-频率平面,得到了和文献报道数据相一致的水蒸气的吸收谱线.同时发现了THz波频谱的时域分布特性,这将有利于进一步研究THz波与物质相互作用的内在机理. 展开更多
关键词 THz波 频谱分析 小波变换 小波变换 频谱分析 THZ 时域信号 光谱技术 分布特性 吸收谱线 文献报道 内在机理
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超短激光脉冲烧蚀铜材料的数值模拟 被引量：13
8
作者 梁建国 倪晓昌 +1 位作者 杨丽 王清月 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第9期1291-1294,共4页
使用约化后的双温方程(DTE)对超短激光脉冲烧蚀铜薄层的过程进行了数值模拟;基于超短激光脉冲烧蚀过程中电子与晶格的温度不平衡性,分别模拟了这两个系统的温升过程,并由此得到了单脉冲烧蚀深度;通过变化激光能流,研究了脉冲能量对烧蚀... 使用约化后的双温方程(DTE)对超短激光脉冲烧蚀铜薄层的过程进行了数值模拟;基于超短激光脉冲烧蚀过程中电子与晶格的温度不平衡性,分别模拟了这两个系统的温升过程,并由此得到了单脉冲烧蚀深度;通过变化激光能流,研究了脉冲能量对烧蚀深度的影响。模拟结果表明,随着激光能流的增加,相变爆炸引起的喷射出现得越深,同时材料烧蚀深度越大;理论计算与实验结果相吻合。 展开更多
关键词 激光技术 超快激光技术 有限差分 双温方程 烧蚀深度
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高功率光纤飞秒激光放大器的研究现状与发展趋势 被引量：14
9
作者 闫东钰 刘博文 +5 位作者 宋寰宇 李源 储玉喜 柴路 胡明列 王清月 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期136-161,共26页
针对高功率光纤飞秒激光放大器,介绍了啁啾脉冲放大(CPA)技术的基本原理,讨论了该结构中关键的展宽器和压缩器的发展现状与瓶颈;介绍了典型的大模场面积光纤的结构和工作原理,简介了基于大模场面积光纤的CPA系统的发展现状;介绍了非线... 针对高功率光纤飞秒激光放大器,介绍了啁啾脉冲放大(CPA)技术的基本原理,讨论了该结构中关键的展宽器和压缩器的发展现状与瓶颈;介绍了典型的大模场面积光纤的结构和工作原理,简介了基于大模场面积光纤的CPA系统的发展现状;介绍了非线性放大技术,讨论了实现更窄脉冲宽度、更高脉冲质量的光纤飞秒激光放大方案;最后分析了全光纤结构、相干合束、单晶光纤增益介质以及皮秒种子源等新型技术,并总结了高功率光纤飞秒激光放大器的发展趋势。 展开更多
关键词 飞秒激光 光纤放大器 啁啾脉冲放大(CPA) 非线性放大 脉冲相干合束
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光子晶体光纤非线性特性的研究 被引量：6
10
作者 王清月 栗岩锋 +1 位作者 胡明列 柴路 《物理》 CAS 北大核心 2005年第1期43-49,共7页
光子晶体光纤是近年来出现的一种通常由单一介质构成 ,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤 .文章介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况 ,重点评述了光子晶体光纤非线性特性方面的研... 光子晶体光纤是近年来出现的一种通常由单一介质构成 ,并由波长量级的空气孔构成微结构包层的新型光纤 .文章介绍了光子晶体光纤的制作工艺、工作原理、基本特性、目前的研究重点和进展情况 ,重点评述了光子晶体光纤非线性特性方面的研究 ,特别是在超连续光谱的产生。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 超连续光谱 光孤子 非线性特性 频率变换 包层 进展情况 点评 研究重点 基本特性
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用于飞秒脉冲放大器的马丁内兹展宽器与欧浮纳展宽器性能比较 被引量：9
11
作者 孙大睿 宋晏蓉 +3 位作者 张志刚 刘永军 柴路 王清月 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2003年第4期870-874,共5页
用解析法针对多通和再生两种放大器 ,分别研究啁啾脉冲放大技术中马丁内兹展宽器和欧浮纳展宽器的特性和适用范围 .我们认为在多通放大器和再生放大器中 ,马丁内兹展宽器均可以很好地补偿色散 ;如果使用再生放大器时需要将脉冲宽度展得... 用解析法针对多通和再生两种放大器 ,分别研究啁啾脉冲放大技术中马丁内兹展宽器和欧浮纳展宽器的特性和适用范围 .我们认为在多通放大器和再生放大器中 ,马丁内兹展宽器均可以很好地补偿色散 ;如果使用再生放大器时需要将脉冲宽度展得更宽 。 展开更多
关键词 飞秒脉冲放大器 马丁内兹展宽器 欧浮纳展宽器 啁啾脉冲放大 脉冲宽度
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时空分布的超短激光脉冲烧蚀电介质材料时等离子体的产生 被引量：10
12
作者 倪晓昌 王清月 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第9期1035-1039,共5页
若考虑聚焦平面内固定区域 ,脉冲空间分布可简化为一维问题 在此基础上 ,从脉冲的传输过程出发 ,本文分析了时空分布的超短激光脉冲与电介质材料相互作用时等离子体形成模式 在材料内部累积的能量与脉冲宽度、与空间相关的损伤区域。
关键词 超短激光脉冲 飞秒微加工 光学损伤 等离子体
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飞秒激光光谱位相干涉仪的数值模拟与分析 被引量：8
13
作者 柴路 高峰 +2 位作者 王清月 邢岐荣 张志刚 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第8期739-742,共4页
对用光谱位相相干直接电场重建法 (SPIDER)测量飞秒光脉冲啁啾特性的光谱位相干涉仪进行了数值模拟 ;对假设具有不同类型啁啾的飞秒脉冲进行光谱位相重构 ,还原出时域脉冲强度包络和位相 。
关键词 飞秒激光 光谱位相干涉仪 数值模拟 位相测量 光谱剪裁 直接电场重建法 飞秒脉冲测量技术
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硅基VO_2纳米薄膜光致绝缘体—金属相变的THz时域频谱研究 被引量：9
14
作者 王昌雷 田震 +5 位作者 邢岐荣 谷建强 刘丰 胡明列 柴路 王清月 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期7857-7862,共6页
利用THz时域频谱技术(THz-TDS)研究了硅基二氧化钒(VO2)纳米薄膜的光致绝缘体—金属相变特性.在连续光激发下前后,观察到了非常明显的THz透过率变化,并通过薄膜近似计算出了THz波段金属态VO2薄膜的电导率.根据实验结果建立了金属态VO2... 利用THz时域频谱技术(THz-TDS)研究了硅基二氧化钒(VO2)纳米薄膜的光致绝缘体—金属相变特性.在连续光激发下前后,观察到了非常明显的THz透过率变化,并通过薄膜近似计算出了THz波段金属态VO2薄膜的电导率.根据实验结果建立了金属态VO2薄膜的等效Drude模型,得到了复电导率,复电容率以及复折射率等相关的基本参数,并通过基于时域有限积分法模拟了THz波穿透硅基金属态VO2薄膜的过程,验证了所建立的模型的正确性,为研究VO2薄膜的相变特性以及VO2薄膜在THz波段的应用提供了参考. 展开更多
关键词 二氧化钒 光致相变 Drude模型 THz时域频谱技术
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飞秒激光烧蚀金属镍热影响区的数值模拟 被引量：10
15
作者 王志军 贾威 +3 位作者 倪晓昌 彭志农 杨丽 王清月 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2007年第6期578-580,共3页
为了定量分析飞秒激光金属加工中的热影响,基于一个二维的双温模型,采用有限差分法计算了飞秒激光烧蚀金属镍的径向热影响区。提出一种飞秒激光烧蚀热影响区定义,把热影响区定义为两部分,一部分是熔化再凝固区(晶格温度介于相爆炸温度... 为了定量分析飞秒激光金属加工中的热影响,基于一个二维的双温模型,采用有限差分法计算了飞秒激光烧蚀金属镍的径向热影响区。提出一种飞秒激光烧蚀热影响区定义,把热影响区定义为两部分,一部分是熔化再凝固区(晶格温度介于相爆炸温度和熔化温度之间的区域),另一部分是热激活区(晶格温度介于熔化温度和热激活温度之间的区域)。通过研究表层晶格不同时刻的径向温度分布,得到飞秒激光烧蚀500nm厚金属镍的径向热影响区是160nm。结果表明,飞秒激光加工的热影响区非常小,可以实现对金属材料的超精密加工。并分析了电子热导率和电子比热容对径向热影响区的影响。 展开更多
关键词 超快光学 热影响区 有限差分 双温模型
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1.55μm处具有宽带平坦色散的光子晶体光纤设计 被引量：5
16
作者 王子涵 王清月 +1 位作者 栗岩峰 胡明列 《光电子．激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期629-633,共5页
从光子晶体光纤(PCF)的包层基模理论出发,采用全矢量有效折射率方法对在光纤通信窗口1.55μm附近具有宽带平坦色散特性的PCF进行了数值模拟。将PCF的总色散分为材料色散和波导色散2部分进行计算,并利用波导色散的归一化性质即可设计在1... 从光子晶体光纤(PCF)的包层基模理论出发,采用全矢量有效折射率方法对在光纤通信窗口1.55μm附近具有宽带平坦色散特性的PCF进行了数值模拟。将PCF的总色散分为材料色散和波导色散2部分进行计算,并利用波导色散的归一化性质即可设计在1.55μm波段具有×102 甚至数×102 nm带宽的宽带平坦正常、反常或零色散特性的PCF。 展开更多
关键词 光纤设计 平坦色散 宽带 光子晶体光纤 色散特性 波导色散 有效折射率 PCF 数值模拟 光纤通信 材料色散 模理论 归一化 包层 波段 反常
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光谱位相干涉仪参数的优化选取 被引量：9
17
作者 柴路 何铁英 +2 位作者 杨胜杰 王清月 张志刚 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第1期114-118,共5页
模拟研究了光谱位相相干直接电场重构法的三个主要参数 :时间延迟τ、频率剪切量Ω和展宽器色散¨之间的相互关系 .研究结果表明 :不同的待测脉冲 ,具有不同的最佳时间延迟τ;而τ的改变所引起的Ω的改变又限制了τ的选取范围 ;... 模拟研究了光谱位相相干直接电场重构法的三个主要参数 :时间延迟τ、频率剪切量Ω和展宽器色散¨之间的相互关系 .研究结果表明 :不同的待测脉冲 ,具有不同的最佳时间延迟τ;而τ的改变所引起的Ω的改变又限制了τ的选取范围 ;在此情况下只有适当调整 ¨才能在τ的较宽的范围内保证测量精度 . 展开更多
关键词 光谱位相干涉仪 参数优化 光谱位相相干直接电场重构法 时间延迟 频率剪切量 展宽器色散 飞秒脉冲测量
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15fs低功率泵浦的自锁模掺钛蓝宝石激光器 被引量：3
18
作者 王清月 戴建明 +4 位作者 张伟力 梁宏业 章若冰 邢岐荣 张悦珊 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第12期1057-1060,共4页
在掺钛蓝宝石激光器中,采用小曲率半径球面镜组成的谐振腔,得到了自锁模泵浦阈值为71OmW.最窄脉宽为15fs,输出平均功率为42mW的稳定的自锁模运转.
关键词 泵浦 阈值 自锁模 自聚焦 掺钛 蓝宝石激光器
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空芯光子晶体光纤光子带隙的测量与数值模拟 被引量：9
19
作者 米艳 侯蓝田 +5 位作者 周桂耀 王康 陈超 高飞 刘博文 胡明列 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期3583-3587,共5页
用全矢量平面波法计算三角结构光子晶体光纤的带隙.用透射法测量了自制的空芯光子晶体光纤的透射谱,得到了它在可见光波段透射强度与波长的关系,并在随后的实验中观测到了传光的模场图.通过理论模拟了实验所用的空芯光子晶体光纤的带隙... 用全矢量平面波法计算三角结构光子晶体光纤的带隙.用透射法测量了自制的空芯光子晶体光纤的透射谱,得到了它在可见光波段透射强度与波长的关系,并在随后的实验中观测到了传光的模场图.通过理论模拟了实验所用的空芯光子晶体光纤的带隙图,与实验结果具有较好的一致性. 展开更多
关键词 空芯光子晶体光纤 光子带隙 全矢量平面波法 透射
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飞秒激光光镊轴向力的计算与分析 被引量：5
20
作者 邢岐荣 毛方林 +1 位作者 柴路 王清月 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第4期445-448,共4页
光镊已成为捕获和操纵微米尺度粒子和生物细胞的有效手段 ,而目前常用的光镊光源为连续激光或长脉宽的脉冲光。提出飞秒激光光镊的概念 ,将飞秒激光序列脉冲视为对连续光的周期抽样 ,借助于连续光光镊的分析方法 ,建立了飞秒激光光镊对... 光镊已成为捕获和操纵微米尺度粒子和生物细胞的有效手段 ,而目前常用的光镊光源为连续激光或长脉宽的脉冲光。提出飞秒激光光镊的概念 ,将飞秒激光序列脉冲视为对连续光的周期抽样 ,借助于连续光光镊的分析方法 ,建立了飞秒激光光镊对电介质微粒产生的轴向光学力的理论模型。给出影响捕获微粒的主要因素 ,指出存在最佳束腰半径和被捕获粒子半径。数值计算结果表明选取合适的飞秒激光脉冲能量、束腰半径、脉冲波长以及微粒与周围媒质的相对折射率 ,微米尺寸的微粒完全能被飞秒激光稳定捕获。综合考虑被捕获微粒所受的脉冲式光学梯度力、重力和布朗惯性力的作用 。 展开更多
关键词 激光技术 飞秒激光 光镊 轴向光学力
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