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碳化硼薄膜的激光法制备及性能

强激光与粒子束 2013年第4期4卷 895-897页

作者：王淑云陆益敏刘旭黄国俊郭延龙万强田方涛武汉军械士官学校光电技术研究所武汉430075

采用KrF准分子激光器,在Si,Ge光学衬底上制备了碳化硼薄膜,研究了不同激光能量、靶材与衬底距离、衬底负偏压等条件对薄膜性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和纳米压痕仪,并依据光学薄膜测试的通用标准,对样品的光学透过率... 详细信息

采用KrF准分子激光器,在Si,Ge光学衬底上制备了碳化硼薄膜,研究了不同激光能量、靶材与衬底距离、衬底负偏压等条件对薄膜性能的影响。利用傅里叶变换红外光谱仪(FT-IR)和纳米压痕仪,并依据光学薄膜测试的通用标准,对样品的光学透过率、纳米硬度及膜层与衬底的结合性能进行了测试。结果表明:Si,Ge衬底单面镀碳化硼薄膜后最高透过率提高10%以上,纳米硬度提高到未镀膜的3倍以上,且膜层与衬底有较好的结合性能,表明制备的碳化硼薄膜可对光学材料起到较好的增透保护作用。

关键词：激光沉积碳化硼薄膜透过率硬度增透膜

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定向棱镜腔平顶高斯激光束特性的研究

激光技术 2002年第2期26卷 117-118,122页

作者：王小兵孙斌程勇王古常曾文锋王大勇武汉军械士官学校光电技术研究所武汉430064

在XeCl准分子激光器中 ,采用定向棱镜作为端反射镜与平面输出镜构成激光器谐振腔 ,获得了近场能量分布均匀、远场能量分布高度集中的相干平顶高斯激光束输出 ,并具有腔镜高抗失调能力。

关键词：平顶高斯光束定向棱镜腔光束质量准分子激光器

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激光沉积大面积均匀薄膜数学模型与实验

强激光与粒子束 2015年第7期27卷 41-45页

作者：陆益敏王淑云郭延龙黄国俊程勇田方涛武汉军械士官学校光电技术研究所武汉430075

由于激光烧蚀靶材产生的等离子体呈高斯分布,其中所包含粒子密度及性能的空间分布极不均匀,因此脉冲激光沉积法难以制备性能与膜厚均匀的大面积薄膜。提出并构建了衬底自转与一维变速平移机构,衬底匀速自转的同时,进行一维平移,越靠近... 详细信息

由于激光烧蚀靶材产生的等离子体呈高斯分布,其中所包含粒子密度及性能的空间分布极不均匀,因此脉冲激光沉积法难以制备性能与膜厚均匀的大面积薄膜。提出并构建了衬底自转与一维变速平移机构,衬底匀速自转的同时,进行一维平移,越靠近等离子体中心平移速率越大、反之越小,达到均匀镀膜的目的;在此基础上建立了机构运动参数对膜厚影响的数学模型,通过仿真模拟分析关键参数对膜厚分布的影响;通过运动参数优化指导实验,最终获得了直径为200mm、不均匀性不超过±4%的大面积类金刚石膜,与仿真优化结果吻合。

关键词：脉冲激光沉积大面积平面均匀薄膜类金刚石膜

棱镜腔技术在1.57μm人眼安全OPO激光器中的应用

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红外与激光工程 2013年第S02期42卷 351-356页

作者：刘旭程勇王淑云丁方正谭朝勇朱孟真米朝伟武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

介绍了棱镜腔技术在1.57μm人眼安全OPO激光器中应用的理论基础、技术方案和实验结果,为高可靠性OPO激光器的研究提供了一种新的思路和方法。通过对角锥腔本征模式的讨论,发现了腔内的偏振特性满足OPO相位匹配条件,获得了内腔式OPO激光... 详细信息

介绍了棱镜腔技术在1.57μm人眼安全OPO激光器中应用的理论基础、技术方案和实验结果,为高可靠性OPO激光器的研究提供了一种新的思路和方法。通过对角锥腔本征模式的讨论,发现了腔内的偏振特性满足OPO相位匹配条件,获得了内腔式OPO激光器稳定运转;通过对角锥腔退偏输出性能的分析,研究了角锥腔电光调Q外腔式OPO激光器;介绍了正交波罗棱镜腔OPO激光器。研究结果表明,采用棱镜腔技术的OPO激光器是获得高稳定性1.57μm人眼安全激光输出的有效新途径。

关键词：棱镜腔光参量振荡 1 57μm人眼安全高可靠性

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角锥互注入锁相光纤激光器相干合成技术研究

中国激光 2011年第11期38卷 27-32页

作者：程勇米朝伟朱孟真陆益敏卢常勇刘旭谭朝勇韦尚方武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

提出角锥作为相干合成元件实现互注入锁相获得相干合成输出的方案。对比分析了采用4种锁相结构进行两路光纤激光器相干合成的结果,并报道了4路光纤激光相干合成的最新实验结果。

关键词：光纤光学相干合成互注入锁相角锥

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脉冲激光沉积低内应力多层类金刚石膜

红外与激光工程 2017年第9期46卷 275-280页

作者：陆益敏郭延龙黄国俊黎伟万强唐璜武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

为解决类金刚石膜内应力极大的问题,利用很薄的岛状结构锗层与较厚的类金刚石层循环,设计并制备了具有低内应力的多层类金刚石膜。其中,类金刚石层为主要功能膜层,起到硬质保护和光学增透的作用;而锗层作为缓冲层,起到缓解纯类金刚石膜... 详细信息

为解决类金刚石膜内应力极大的问题,利用很薄的岛状结构锗层与较厚的类金刚石层循环,设计并制备了具有低内应力的多层类金刚石膜。其中,类金刚石层为主要功能膜层,起到硬质保护和光学增透的作用;而锗层作为缓冲层,起到缓解纯类金刚石膜内应力过大的问题,同时由于锗层很薄,对整个膜层的机械性能和红外特性的影响很小。测试表明,制备的多层类金刚石膜内应力为2.14 GPa,比纯类金刚石膜降低了39%,通过了GJB2485-95《光学膜层通用规范》中的重摩擦测试;同时,其纳米硬度仍保持在47 GPa的高水平。该多层类金刚石膜可以作为实际应用的红外窗口保护膜。

关键词：脉冲激光沉积多层类金刚石膜锗缓冲层低内应力

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激光器免温控泵浦源的多波长选择理论

红外与激光工程 2016年第5期45卷 63-68页

作者：刘旭魏靖松谭朝勇朱孟真程勇武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

为了实现激光器在一定温度范围内LD泵浦源免温控稳定工作,具有较高并且稳定的泵浦光吸收效率,分析了DPL激光器中LD发射谱和Nd：YAG增益介质吸收谱的特点及匹配问题,据此提出了一种激光器免温控泵浦源的多波长选择理论和方法,同时增加泵... 详细信息

为了实现激光器在一定温度范围内LD泵浦源免温控稳定工作,具有较高并且稳定的泵浦光吸收效率,分析了DPL激光器中LD发射谱和Nd：YAG增益介质吸收谱的特点及匹配问题,据此提出了一种激光器免温控泵浦源的多波长选择理论和方法,同时增加泵浦光吸收长度克服Nd：YAG吸收谱和LD波长失配的不利影响。优化设计了一个波长为802.35 nm@25℃、813.15 nm@25℃和810.95 nm@25℃的三波长LD泵浦方案,计算结果表明：在一定吸收长度下,多波长泵浦光吸收效率可达73.96%,并且在-15.7~65.7℃宽温度波动范围内,激光器输出能量不稳定度优于5%。同时还模拟分析了增益介质吸收长度和掺杂浓度对泵浦光吸收效率的影响。

关键词：激光器多波长泵浦 LD泵浦免温控

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激光复合损伤机理与效应研究

红外与激光工程 2016年第11期45卷 28-34页

作者：程勇朱孟真马云峰魏靖松刘旭丁方正谭朝勇陈霞郭延龙初华武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

达到或者超过100 k W的激光输出是激光武器用于反导反卫等战略防御的终极发展目标。基于激光武器发展目标与最新动向,提出了多模式激光复合损伤新思路,即采用不同波长、连续与脉冲、频率变化的激光,同时或交替作用在同一靶材上,获得更... 详细信息

达到或者超过100 k W的激光输出是激光武器用于反导反卫等战略防御的终极发展目标。基于激光武器发展目标与最新动向,提出了多模式激光复合损伤新思路,即采用不同波长、连续与脉冲、频率变化的激光,同时或交替作用在同一靶材上,获得更好的损伤效果。构建了脉冲/连续激光复合损伤物理模型,并用有限元法进行了仿真模拟,使用2 k W连续激光器与10 J长脉冲激光器开展了损伤对比实验。模拟和实验结果表明,脉冲激光烧蚀金属靶材效果优于连续激光;在两种激光复合或交替作用下出现"非线性雪崩烧蚀"效应,复合烧蚀效果明显优于脉冲激光,烧蚀质量是脉冲激光的13倍。这一效应,为战术激光武器向"合束多模式同轴输出"新体制发展提供了基础。

关键词：激光武器激光烧蚀复合损伤有限元法

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双激光沉积锗掺杂类金刚石膜的实验研究

中国激光 2017年第3期44卷 142-147页

作者：程勇陆益敏黄国俊郭延龙韦尚方初华武汉军械士官学校光电技术研究所湖北武汉430075

提出了双激光沉积掺杂薄膜技术,利用准分子纳秒激光和飞秒激光分别烧蚀石墨和锗靶材,保持准分子纳秒激光的参数不变,而将飞秒激光的脉冲频率逐次由0提高至500 Hz,在硅基底上获得锗含量逐次增大的掺杂类金刚石膜。实验结果表明:随着锗掺... 详细信息

提出了双激光沉积掺杂薄膜技术,利用准分子纳秒激光和飞秒激光分别烧蚀石墨和锗靶材,保持准分子纳秒激光的参数不变,而将飞秒激光的脉冲频率逐次由0提高至500 Hz,在硅基底上获得锗含量逐次增大的掺杂类金刚石膜。实验结果表明:随着锗掺杂量的提高,锗掺杂类金刚石膜的折射率略微增大,消光系数增大7.3倍;表面硬度呈近似的线性降低,降低幅度约为41.3%;内应力呈非线性减小并在某值趋于稳定,降低幅度约为78.1%。牢固度实验结果表明,锗掺杂量的提高可以增强类金刚石膜在基底上的附着性能,但不利于其对溶液的耐腐蚀性。研究结果为不同应用目的的掺杂类金刚石膜及其复合膜层的设计提供了实验基础,且研究方法具有很强的可扩展性,不仅仅限于实验所限薄膜范围。

关键词：薄膜双激光沉积锗掺杂类金刚石膜内应力纳米硬度牢固度