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Ultrafast dynamics of femtosecond laser-induced high spatial frequency periodic structures on silicon surfaces

Opto-Electronic Science 2024年第3期3卷 33-46页

作者： Ruozhong Han Yuchan Zhang Qilin Jiang Long Chen Kaiqiang Cao Shian Zhang donghai feng Zhenrong Sun Tianqing Jia State Key Laboratory of Precision Spectroscopy School of Physics and Electronic ScienceEast China Normal UniversityShanghai 200241China Institute of Laser Manufacturing Henan Academy of SciencesZhengzhou 450046China Institute of Physics Chinese Acadamy of SciencesBeijing 100190China Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi UniversityTaiyuan 030006China

Femtosecond laser-induced periodic surface structures(LIPSS)have been extensively studied over the past few *** particular,the period and groove width of high-spatial-frequency LIPSS(HSFL)is much smaller than the diffraction limit,making it a useful method for efficient ***,compared with the low-spatial-frequency LIPSS(LSFL),the structure size of the HSFL is smaller,and it is more easily ***,the formation mechanism of HSFL is complex and has always been a research hotspot in this *** this study,regular LSFL with a period of 760 nm was fabricated in advance on a silicon surface with two-beam interference using an 800 nm,50 fs femtosecond *** ultrafast dynamics of HSFL formation on the silicon surface of prefabricated LSFL under single femtosecond laser pulse irradiation were observed and analyzed for the first time using collinear pump-probe imaging *** general,the evolution of the surface structure undergoes five sequential stages:the LSFL begins to split,becomes uniform HSFL,degenerates into an irregular LSFL,undergoes secondary splitting into a weakly uniform HSFL,and evolves into an irregular LSFL or is *** results indicate that the local enhancement of the submerged nanocavity,or the nanoplasma,in the prefabricated LSFL ridge led to the splitting of the LSFL,and the thermodynamic effect drove the homogenization of the splitting LSFL,which evolved into HSFL.

关键词： laser-induced periodic surface structures(LIPSS) local field enhancement collinear pump-probe imaging silicon high spatial frequency periodic structures

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Large-area straight,regular periodic surface structures produced on fused silica by the interference of two femtosecond laser beams through cylindrical lens

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Opto-Electronic Advances 2021年第12期4卷 34-42页

作者： Long Chen Kaiqiang Cao Yanli Li Jukun Liu Shian Zhang donghai feng Zhenrong Sun Tianqing Jia State Key Laboratory of Precision Spectroscopy School of Physics and Electronic ScienceEast China Normal UniversityShanghai 200062China Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi UniversityTaiyuan 030006China.

Inhomogeneity and low efficiency are two important factors that limit the application of laser-induced periodic surface structures(LIPSSs),especially on glass *** this study,two-beam interference(TBI)of femtosecond lasers was used to produce large-area straight LIPSSs on fused silica using cylindrical *** with those produced us-ing a single circular or cylindrical lens,the LIPSSs produced by TBI are much straighter and more *** on the laser fluence and scanning velocity,LIPSSs with grating-like or spaced LIPSSs are produced on the fused silica *** structural colors are blue,green,and red,and only green and red,***-like LIPSS patterns oriented in different directions are obtained and exhibit bright and vivid colors,indicating potential applications in surface coloring and anti-counterfeiting logos.

关键词： laser-induced periodic surface structures two-beam interference structural coloring fused silica cylindrical lens

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Extremely regular periodic surface structures in a large area efficiently induced on silicon by temporally shaped femtosecond laser

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Photonics Research 2021年第5期9卷 839-847页

作者： YUCHAN ZHANG QILIN JIANG KAIQIANG CAO TIANQI CHEN KE CHENG SHIAN ZHANG donghai feng TIANQING JIA ZHENRONG SUN JIANRONG QIU State Key Laboratory of Precision Spectroscopy School of Physics and Materials ScienceEast China Normal UniversityShanghai 200062China Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi UniversityTaiyuan 030006China State Key Laboratory of Optical Instrumentation Zhejiang UniversityHangzhou 310027China

Femtosecond laser-induced periodic surface structures(LIPSS) have several applications in surface structuring and functionalization. Three major challenges exist in the fabrication of regular and uniform LIPSS: enhancing the periodic energy deposition, reducing the residual heat, and avoiding the deposited debris. Herein, we fabricate an extremely regular low-spatial-frequency LIPSS(LSFL) on a silicon surface by a temporally shaped femtosecond laser. Based on a 4 f configuration zero-dispersion pulse shaping system, a Fourier transform limit(FTL) pulse is shaped into a pulse train with varying intervals in the range of 0.25–16.2 ps using periodic π-phase step modulation. Under the irradiation of the shaped pulse with an interval of 16.2 ps, extremely regular LSFLs are efficiently fabricated on silicon. The scan velocity for fabricating regular LSFL is 2.3 times faster, while the LSFL depth is 2 times deeper, and the diffraction efficiency is 3 times higher than those of LSFL using the FTL *** formation mechanisms of regular LSFL have been studied experimentally and theoretically. The results show that the temporally shaped pulse enhances the excitation of surface plasmon polaritons and the periodic energy deposition while reducing the residual thermal effects and avoiding the deposition of the ejected debris, eventually resulting in regular and deeper LSFL on the silicon surface.

关键词： laser shaped periodic

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基于相关性和关联耦合分析的上海市生态环境优化思考

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城市规划学刊 2015年第6期 75-83页

作者：冯东海沈清基同济大学建筑与城市规划学院同济大学建筑与城市规划学院高密度人居环境生态与节能教育部重点实验室

城市生态环境是人类繁衍生息的重要基础,对其在时间和空间层面的演进趋势和规律的认识,有助于优化和提升其质量。在提出利用相关分析、关联耦合分析两种方法对上海市生态环境进行时空演化特征和优化途径研究的思路/技术路线的基础上,采... 详细信息

城市生态环境是人类繁衍生息的重要基础,对其在时间和空间层面的演进趋势和规律的认识,有助于优化和提升其质量。在提出利用相关分析、关联耦合分析两种方法对上海市生态环境进行时空演化特征和优化途径研究的思路/技术路线的基础上,采用相关性分析方法,计算获得了上海市2000-2011年的大气环境、水环境、废弃物处理、绿化水平若干要素之间及要素群内部的皮尔逊相关系数;计算获得了上海市2012年各区县的若干生态环境要素与城市空间发展强度、综合生态安全水平、工业综合能耗等指标的皮尔逊相关系数数据。采用关联耦合分析方法,在时间角度,将上海市的生态环境要素分为质量表征指标和对生态环境质量产生直接或间接影响的指标两类,计算荻得了上海市2000—2011年间两类指标的关联系数、关联度、耦合度和协调度;在空间角度,计算获得了上海市17个区县的人口经济要素群与生态环境要素群的关联度、耦合度和协调度。基于时间和空间角度的相关性和关联耦合分析方法获得的各类结论,兼顾考虑上海生态环境要素群指标对上海人均期望寿命的影响和作用,从削减(降低)不利因素,提高(增加)有利因素等角度,提出了优化上海生态环境的若干建议。

关键词：相关性关联耦合分析生态环境优化上海市

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基于数据仓库和数据挖掘的人体信息传感/记录/诊断/预测微系统

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四川大学学报（自然科学版） 2009年第1期46卷 119-123页

作者：李众董海峰王彬中北大学电子与计算机科学技术学院太原030051 北京航空航天大学仪器科学与光电学院北京100083 国家气象信息中心北京100081

在分析介绍了微机电系统(MicroElectroMechenicalSystem,MEMS)技术、人体传感器网络技术(Body Sensor Networks)、微型数据存储技术、数据仓库与挖掘技术、网格计算技术的基础上,提出了人体信息传感/记录/诊断/预测微系统(Human body se... 详细信息

在分析介绍了微机电系统(MicroElectroMechenicalSystem,MEMS)技术、人体传感器网络技术(Body Sensor Networks)、微型数据存储技术、数据仓库与挖掘技术、网格计算技术的基础上,提出了人体信息传感/记录/诊断/预测微系统(Human body sensing/recording/diagnostics/prediction microsystem,SRDP)的概念,其核心思想是利用MEMS技术、人体传感网络技术和数据存储技术对人体生理参数进行长期检测和记录,通过数据仓库、数据挖掘技术和网格计算技术对这些超量数据进行聚类、存储和分布式并行信息挖掘,实现对疾病发生累计机制的量化认知和对人体健康状况的实时判断和预测。

关键词：微机电系统(MEMS) 人体传感器网络(BSN) 微型数据存储数据挖掘网格计算

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Periodic transparent nanowires in ITO film fabricated via femtosecond laser direct writing

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Opto-Electronic Science 2023年第1期2卷 11-22页

作者： Qilin Jiang Long Chen Jukun Liu Yuchan Zhang Shian Zhang donghai feng Tianqing Jia Peng Zhou Qian Wang Zhenrong Sun Hongxing Xu State Key Laboratory of Precision Spectroscopy School of Physics and Electronic ScienceEast China Normal UniversityShanghai 200062China Huawei Technologies Co Ltd.Bantian Longgang DistrictShenzhen 518129China Collaborative Innovation Center of Extreme Optics Shanxi UniversityTaiyuan 030006China

This paper reports the fabrication of regular large-area laser-induced periodic surface structures(LIPSSs)in indium tin oxide(ITO)films via femtosecond laser direct writing focused by a cylindrical *** regular LIPSSs exhibited good properties as nanowires,with a resistivity almost equal to that of the initial ITO *** changing the laser fluence,the nanowire resistances could be tuned from 15 to 73 kΩ/mm with a consistency of±10%.Furthermore,the average transmittance of the ITO films with regular LIPSSs in the range of 1200-2000 nm was improved from 21%to 60%.The regular LIPSS is promising for transparent electrodes of nano-optoelectronic devices-particularly in the near-infrared band.

关键词： transparent nanowires periodic surface nanostructures femtosecond laser direct writing ITO film anisotropic electrical conductivity

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国有企业人力资源管理及管理对策

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内蒙古农业大学学报（社会科学版） 2006年第2期8卷 178-179页

作者：冯东海内蒙古人事考试中心内蒙古呼和浩特010000

我国国有企业人力资源管理存在开发、考评、选人用人等方面的问题,解决问题的对策在于树立新的人力资源管理观念,建立实施新的机制,完善相关法规体系,采用新的科学手段实现依法管理。

关键词：国有企业人力资源考评选用

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Theory for incoherent subharmonic light scattering in isotropic media

Theory for incoherent subharmonic light scattering in isotro...

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中国光学学会2004年学术大会

作者： donghai feng3, Zhizhan Xu, Xunli feng, Tianqing Jia, Jiansheng Liu, Xiaoxi Li, Ruxin Li Laboratory for High Intensity Optics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai, 201800

Incoherent subharmonic light scattering in isotropic media is a new kind of nonlinear light scattering, which involves single input photon and multiple output photons of equal frequency. We investigat

关键词： Nonlinear optics subharmonic scattering incoherent scattering.

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半刚性连接钢框架的内力计算

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四川建筑科学研究 2008年第3期34卷 39-43页

作者：孙玉萍马洪伟冯东海兰州理工大学土木工程学院甘肃兰州730050

采用比较适合结构分析的三参数力学模型模拟半刚性连接梁柱节点的弯矩—转角性能。根据小变形叠加原理,推导了半刚接梁单元杆端弯矩的计算公式与总刚度方程。在此基础上,考虑了半刚接钢框架的几何非线性和连接柔性的影响,利用有限元方... 详细信息

采用比较适合结构分析的三参数力学模型模拟半刚性连接梁柱节点的弯矩—转角性能。根据小变形叠加原理,推导了半刚接梁单元杆端弯矩的计算公式与总刚度方程。在此基础上,考虑了半刚接钢框架的几何非线性和连接柔性的影响,利用有限元方法进行实例分析,详细地分析了刚接框架与半刚接框架的内力对比。分析结果表明:该计算方法可靠,可供有关工程设计人员参考。

关键词：半刚接钢框架连接柔性内力

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磨粒流抛光工艺中的磨料模糊优选模型

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制造技术与机床 2018年第1期 96-100页

作者：王志勇郭保苏冯东海师磊燕山大学机械工程学院河北秦皇岛066004

磨粒流抛光主要用于小尺寸和复杂结构化表面的光整精加工。针对磨料参数选取仅靠其定性选择原则和经验,导致一些工况的磨料选取不合理而严重影响加工质量的问题,提出了一种磨料参数模糊优选的方法。该方法基于模糊数学理论,采用模糊参... 详细信息

磨粒流抛光主要用于小尺寸和复杂结构化表面的光整精加工。针对磨料参数选取仅靠其定性选择原则和经验,导致一些工况的磨料选取不合理而严重影响加工质量的问题,提出了一种磨料参数模糊优选的方法。该方法基于模糊数学理论,采用模糊参数优化建立了多目标磨料参数优选模型,结合磨料参数的选择原则和磨料参数之间的影响建立了相对优属度矩阵和权向量,从而量化了不确定性因素。最后,通过实际加工实验验证了该方法的合理性和可行性。

关键词：磨粒流抛光磨料参数模糊优化理论

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