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飞秒光镊技术及其发展

光学技术 2008年第4期34卷 535-540页

作者：杨海峰周明戴娟狄建科赵恩兰蔡兰江苏大学光子制造科学中心江苏镇江212013

激光捕获技术是利用光辐射力来捕捉、移动和操纵微粒的先进技术。飞秒光镊在实现粒子微纳操纵的同时还伴随着非线性现象的发生。阐述了飞秒光镊的模型和原理以及系统的各种结构形式,包括单光束梯度力光阱、贝塞耳光阱、双光束光纤光阱... 详细信息

激光捕获技术是利用光辐射力来捕捉、移动和操纵微粒的先进技术。飞秒光镊在实现粒子微纳操纵的同时还伴随着非线性现象的发生。阐述了飞秒光镊的模型和原理以及系统的各种结构形式,包括单光束梯度力光阱、贝塞耳光阱、双光束光纤光阱和冲击波光阱几种形式,并分析了每种形式的特点。

关键词：激光技术飞秒激光光镊双光子显微操作

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联合体驱使生长法制备ZnO纳米棒及其表征

发光学报 2010年第4期31卷 568-572页

作者：沈坚周明李琛张伟吴春霞蔡兰江苏大学光子制造中心

在常压环境下采用联合体驱使生长（Aggregation-driven growth）法在镀有ZnO纳米薄膜的医用盖玻片衬底和锌箔上制备了不同直径、高取向、密集生长的ZnO纳米棒阵列结构,发现平均直径与生长时间呈线性关系。X射线衍射（XRD）谱图中出现了... 详细信息

在常压环境下采用联合体驱使生长（Aggregation-driven growth）法在镀有ZnO纳米薄膜的医用盖玻片衬底和锌箔上制备了不同直径、高取向、密集生长的ZnO纳米棒阵列结构,发现平均直径与生长时间呈线性关系。X射线衍射（XRD）谱图中出现了较强的（002）峰,表明制备的纳米棒阵列具有高度c轴择优生长取向;高分辨透射电子显微镜（HRTEM）和选区电子花样衍射图谱（SAED）结果表明我们得到的单根纳米棒为沿（002）生长的单晶结构。分析确定盖玻片上的纳米棒阵列是以ZnO纳米薄膜缓冲层上的ZnO种子颗粒为成核点生长形成的。

关键词：纳米棒阵列 ZnO 水热法

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飞秒激光在细胞纳米手术中的应用

光学技术 2007年第5期33卷 702-705,709页

作者：戴娟周明杨海峰杨加宏郑傲然江苏大学光子制造科学中心江苏镇江212013

激光类型不同,其与生物组织的作用机理也不同。其中飞秒激光由于脉冲持续时间短、瞬时功率大、聚焦尺寸小的特点,使得其在超快、超强和超精细领域有着广阔的应用前景。而结构微小的细胞的动力学研究,如有丝分裂、变形和凋亡,对于了解细... 详细信息

激光类型不同,其与生物组织的作用机理也不同。其中飞秒激光由于脉冲持续时间短、瞬时功率大、聚焦尺寸小的特点,使得其在超快、超强和超精细领域有着广阔的应用前景。而结构微小的细胞的动力学研究,如有丝分裂、变形和凋亡,对于了解细胞的生物和发育行为有着重要作用。且生物大分子和水几乎不吸收近红外波长的光,故考虑应用近红外飞秒激光对细胞进行手术。这种激光手术技术已用于对细胞内结构进行切割和蚀除。介绍了该技术在细胞领域中的一些应用,如纳米手术、基因转染和染色体切割等。与传统技术相比,该技术精度高,可在不损伤细胞活性的前提下对细胞进行实验。

关键词：飞秒激光细胞纳米手术切割微手术

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飞秒激光辐射诱导金属表面微纳结构研究

光谱学与光谱分析 2009年第6期29卷 1454-1458页

作者：周明袁冬青李健范晓萌戴娟沈坚王辉李保家蔡兰江苏大学光子制造科学技术中心江苏镇江212013

通过1 kHz的飞秒脉冲(脉宽130 fs,中心波长800 nm)对厚度为60μm的不锈钢65Mn表面进行飞秒微加工,通过拟合得到65Mn的消融阈值为0.5 ***-2。研究了飞秒激光作用下表面形成的多种微结构,其中包括纳米孔及纳米柱状物。同时讨论了激光能量... 详细信息

通过1 kHz的飞秒脉冲(脉宽130 fs,中心波长800 nm)对厚度为60μm的不锈钢65Mn表面进行飞秒微加工,通过拟合得到65Mn的消融阈值为0.5 ***-2。研究了飞秒激光作用下表面形成的多种微结构,其中包括纳米孔及纳米柱状物。同时讨论了激光能量和作用脉冲个数对微结构形成的影响。随着周期波纹结构的形成,发现在各种能量和脉冲个数条件下,周期结构的周期约为入射脉冲的波长。相同的激光功率下,在不同加工速度和加工次数下对不锈钢进行表面微加工,得到了规则的圆孔阵列结构。

关键词：飞秒激光 65Mn 微加工表面形貌周期结构

激光诱导等离子体技术(LIBS)在金薄膜加工微检测中的应用研究

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光谱学与光谱分析 2008年第10期28卷 2232-2236页

作者：袁冬青周明沈坚任乃飞蔡兰江苏大学光子制造科学技术中心江苏镇江212013

薄膜材料微加工是微纳技术、微机电系统、光电子领域的核心技术。文章提出了针对薄膜加工时缺乏有效的质量控制手段,应用激光诱导等离子体(LIBS)技术进行过程表征的方法。研究了脉冲激光微加工过程中等离子体量与激发条件的关系。得出... 详细信息

薄膜材料微加工是微纳技术、微机电系统、光电子领域的核心技术。文章提出了针对薄膜加工时缺乏有效的质量控制手段,应用激光诱导等离子体(LIBS)技术进行过程表征的方法。研究了脉冲激光微加工过程中等离子体量与激发条件的关系。得出了在低频(<20Hz)和在确定能量水平条件下,等离子体量相对稳定,不依赖于脉冲次数。在单脉冲条件下,激发等离子体量随着能量的升高而增加。根据等离子体量和元素类别可实现对微加工过程去除量进行实时表征。

关键词： LIBS 等离子体薄膜微加工实时控制

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飞秒激光微加工Au膜

光谱学与光谱分析 2009年第5期29卷 1209-1212页

作者：袁冬青周明蔡兰沈坚江苏大学光子制造科学技术中心江苏镇江212013

飞秒激光微加工薄膜对于MEMS设备的制造是一个急需的技术。文章使用波长为775nm的Ti:sapphire飞秒激光器(脉宽约为130fs,频率为1000Hz)研究厚度为4μm的Au薄膜,在不同加工参数下的结构特性,发现单脉冲消融时消融直径随着脉冲能量的增大... 详细信息

飞秒激光微加工薄膜对于MEMS设备的制造是一个急需的技术。文章使用波长为775nm的Ti:sapphire飞秒激光器(脉宽约为130fs,频率为1000Hz)研究厚度为4μm的Au薄膜,在不同加工参数下的结构特性,发现单脉冲消融时消融直径随着脉冲能量的增大而增大。当单脉冲能量一定时,消融直径随着脉冲的个数变化不大。计算得到Au膜的单脉冲消融阈值为Fth=***-2,使用脉冲能量略大于阈值时,在薄膜上所划出的线为凸起状;当超过阈值时所得直线为凹起状。同时发现在脉冲能量一定时所得线宽随着加工速度的增加而减小;当加工速度一定时线宽随着能量的增加而增大。

关键词：飞秒微加工消融阈值薄膜

激光感生击穿光谱技术(LIBS)的原理及影响因素

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光谱学与光谱分析 2008年第9期28卷 2019-2023页

作者：袁冬青周明刘长隆言峰戴娟任乃飞江苏大学光子制造科学技术中心江苏镇江212013

激光感生击穿光谱技术(LIBS)具有不需制备样品,快速分析,可进行实时控制的特点显示了巨大实际应用价值,文中介绍了激光感生击穿光谱技术(LIBS)的发展历史、研究现状及其原理。同时通过重复频率为20Hz,最高单脉冲能量为50mJ的纳秒激光(10... 详细信息

激光感生击穿光谱技术(LIBS)具有不需制备样品,快速分析,可进行实时控制的特点显示了巨大实际应用价值,文中介绍了激光感生击穿光谱技术(LIBS)的发展历史、研究现状及其原理。同时通过重复频率为20Hz,最高单脉冲能量为50mJ的纳秒激光(10ns,1064nm)研究了在不同激发条件下Cr和Co薄膜产生的光谱信号。得出对于Cr膜当激发能量小于10mJ时,信号差异不明显。但是当激发能量超过10mJ时将产生明显的变化。分析了激光特性、延迟时间、实验装置、环境气体的种类及压力、单/双脉冲、以及采用的理论分析方法对LIBS探测结果的影响。

关键词：激光诱导击穿光谱(LIBS) 等离子体飞秒纳秒影响因素

氧分压对化学气相沉积法合成ZnO纳米结构形貌的影响

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人工晶体学报 2009年第3期38卷 657-661页

作者：冯程程周明吴春霞马伟伟李刚蔡兰江苏大学光子制造中心镇江212013

本文利用化学气相沉积(CVD)法在镀有Au(10 nm)膜的单晶Si(100)上制备了ZnO薄膜,并研究了不同的氧分压对ZnO形貌的影响。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、结晶质量和晶体生长取向进行了表征。结... 详细信息

本文利用化学气相沉积(CVD)法在镀有Au(10 nm)膜的单晶Si(100)上制备了ZnO薄膜,并研究了不同的氧分压对ZnO形貌的影响。借助扫描电镜(SEM)、X射线衍射仪(XRD)和透射电子显微镜(TEM)对样品的形貌、结晶质量和晶体生长取向进行了表征。结果表明:当O2分压较小的时候,O2只能与Zn团簇的某些界面发生反应并逐渐结晶生成层状的ZnO微米团簇。当O2分压较大的时候,ZnO通过二次生长形成由微米柱阵列和表面无序纳米线构成的分层复合结构,并且表面纳米线的密度随着氧分压的增加而增加。高分辨透射电镜(HRTEM)和选取电子衍射(SAED)分析表明,单根纳米线是沿[001]方向生长的ZnO单晶。

关键词：氧化锌化学气相沉积法氧分压二次生长

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飞秒激光对聚四氟乙烯表面的影响

功能材料 2010年第12期41卷 2163-2165页

作者：黄宗明周明李琛李健吴勃江苏大学光子制造科学技术中心江苏镇江212013

主要介绍了一种加工聚四氟乙烯表面的新方法。应用飞秒激光对聚四氟乙烯表面进行改性,得到具有纳米-微米尺度的膨化结构,并对其表面的光学性能及润湿性作了进一步研究。从而说明了飞秒激光是加工聚四氟乙烯一个极其方便、有效、绿色的... 详细信息

主要介绍了一种加工聚四氟乙烯表面的新方法。应用飞秒激光对聚四氟乙烯表面进行改性,得到具有纳米-微米尺度的膨化结构,并对其表面的光学性能及润湿性作了进一步研究。从而说明了飞秒激光是加工聚四氟乙烯一个极其方便、有效、绿色的加工工具,并且可以使聚四氟乙烯表面呈现出超疏水性能。

关键词：飞秒激光聚四氟乙烯膨化结构