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基于Al-SiC金属基复合材料的DPSS激光微加工
摘要： 铝硅碳化物是一种金属基复合材料，主要应用于设计标准中以强度重量比和高导热性为首要考虑的领域。该材料在航空航天部件、汽车及电子工业中有着广泛应用。本研究采用二极管泵浦固态脉冲Nd:YAG激光器对这种难加工材料进行微沟槽加工。实验方案基于响应面方法学(RSM)采用中心复合设计(CCD)制定，并通过方差分析检验所拟合回归数学模型的充分性。研究提出了脉冲宽度、脉冲频率、电流强度和辅助气压等工艺参数的合理范围。筛选试验表明：当辅助气体采用0.2至1 kgf/cm2压力范围的氧气时效果最佳，这归因于其在激光与材料相互作用过程中的优势。以铝硅碳材料上加工产生的微沟槽上宽偏差、下宽偏差和深度偏差作为响应指标，通过生成的表面图分析了不同参数对响应的交互影响。最终利用基于元启发式搜索算法的多目标粒子群优化(MOPSO)技术确定了最优工艺参数组合。
关键词： MMC（金属基复合材料）、ANOVA（方差分析）、Nd:YAG（掺钕钇铝石榴石）、RSM（响应面法）、SEM（扫描电子显微镜）
更新于2025-09-12 10:27:22
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表皮痣的激光治疗：一项具有长期随访的多中心回顾性研究
摘要： 背景：表皮痣患者对美容改善有强烈需求。激光治疗因其吸引力在临床中广泛应用，但缺乏大样本长期随访研究，难以对其实际疗效得出确切结论。 目的：评估激光治疗表皮痣的长期有效性与安全性。 方法：双中心回顾性队列研究，纳入所有接受激光治疗且随访超过一年的表皮痣患者。 结果：共治疗70例不同类型表皮痣患者（主要采用剥脱性激光）：疣状表皮痣23例、皮脂腺痣16例、贝克痣26例、炎症线性疣状表皮痣2例、平滑肌错构瘤1例、绒毛状表皮痣1例及浅表脂肪瘤样痣1例。随访期12-127个月（中位数37个月）。疣状表皮痣治疗效果优于皮脂腺痣，复发率更低且患者满意度更高。Q开关激光对绝大多数贝克痣患者未见改善效果。 局限性：回顾性研究设计。 结论：剥脱性激光治疗疣状表皮痣可获得良好长期美容效果，但对皮脂腺痣疗效有限；Q开关激光对贝克痣无效。
关键词： 表皮痣、贝克痣、炎症性线状表皮痣（ILVEN）、浅表脂肪瘤样痣、剥脱性激光、铒：钇铝石榴石（Er:YAG）激光、二氧化碳（CO2）激光、疣状表皮痣、贝克痣、皮脂腺痣、平滑肌错构瘤
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 实现1kHz频率下千瓦级皮秒激光器的研究进展
摘要： 用于医疗等领域的X射线等次级源开发，需要具备高能量、高功率及高重复频率的二极管泵浦皮秒激光器，这引发了向千瓦级功率里程碑的竞赛。年复一年，1kHz频率下的脉冲能量已提升至数百毫焦耳[1]，但目前所有千瓦级系统均基于Yb:YAG薄片技术——据我们所知，该技术至今未能在1kHz频率下实现完整千瓦级输出。另一方面，低温冷却块状Yb:YAG放大器已展示出在500Hz频率下输出1J能量（脉宽3.8ps）的能力[2]。两年来，CELIA启动了名为HORIZON的新系统技术研发，目标实现1J能量、1kHz频率与1ps脉宽。我们选择Yb:YAG晶体作为激光增益介质，因其热学特性与低量子亏损适合高功率激光产生。然而其狭窄的光谱带宽与高饱和能量密度对放大器与压缩器架构提出了严苛限制。为突破这些局限，我们正在探索超压缩技术[3]、分脉冲放大技术[4]、薄片与液冷碟片等前沿方案。
关键词： 薄盘技术、低温冷却块状Yb:YAG放大器、高重复频率、高功率、分脉冲放大、超压缩器、皮秒激光器、Yb:YAG、高能量
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019年欧洲激光与光电子学会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 皮秒泵浦下YAG中1100-2400 nm稳定超连续谱用于简化OPCPA系统
摘要： 在块状材料中产生超连续谱（SC）是一种低成本且有效的方法，可大幅扩展激光脉冲的光谱范围。因此，超连续谱的宽光谱特性使其成为光学参量啁啾脉冲放大器（OPCPA）的理想种子源。采用皮秒脉冲泵浦的YAG晶体在~500 nm至~1000 nm波长范围内产生的稳定超连续谱[1]，凭借OPCPA固有的信号与泵浦同步特性，简化了TW级激光系统架构[2]。此外，延伸至2.5 μm波段的稳定超连续谱可消除闲频光产生，为开发更可靠、更紧凑的红外波段OPCPA奠定基础。我们展示了一种单丝超连续谱，其波长覆盖范围从~1100 nm至超过2400 nm，脉冲能量稳定性和光束指向稳定性均优于作为泵浦源使用的啁啾脉冲放大器（CPA）-压缩器[2]。这种高稳定性的宽带种子脉冲源，结合基于Yb:YAG棒材[2]的低成本CPA压缩器，显著简化了2 μm光谱波段附近紧凑型高强度OPCPA系统的开发。
关键词： 激光脉冲、皮秒泵浦、光学参量啁啾脉冲放大（OPCPA）、钇铝石榴石（YAG）、超连续谱
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 德国慕尼黑(2019.6.23-2019.6.27)] 2019欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 温度与泵浦光束半径对Yb:YAG/Cr:YAG微片激光器输出的影响
摘要： 基于微芯片结构的微型高峰值功率激光系统是微制造、遥感、数据存储、激光诱导击穿光谱（LIBS）等多种应用领域极具前景的辐射源。近期研究报道了Yb:YAG/Cr:YAG微型激光器的适用性与优异性能。本研究延续我们先前的实验，重点探究温度与泵浦光束半径对纵向二极管泵浦被动调Q Yb:YAG/Cr:YAG微芯片激光器输出参数的影响，旨在实现给定泵浦功率下的最大输出能量。 测试的微芯片激光器采用单晶结构（直径3毫米），将增益介质（Yb:YAG晶体，10 at.% Yb/Y，长3毫米）与可饱和吸收体（Cr:YAG晶体，长1.36毫米，初始透射率90%@1.03微米）集成于一体。激光谐振腔的泵浦镜（对泵浦辐射高透，对激射辐射高反）直接沉积于Yb:YAG单晶部分，反射率55%@1.03微米的输出耦合镜置于Cr:YAG部分。该微芯片激光器被安置在液氮恒温器真空腔内的铜制温控样品架上。 采用光纤耦合（芯径400微米，NA=0.22）的脉冲二极管激光器（重复频率20 Hz，脉宽3 ms，泵浦功率幅值33.6 W，工作波长933 nm）对Yb:YAG部分进行纵向泵浦。测试了七种不同泵浦光束腰半径（wpmp，在1/e2光强处的半径，范围0.27-1.05毫米）的泵浦光学系统。通过测量80-350 K温度范围内的脉冲持续时间、脉冲能量、脉冲建立时间、重复频率及输出光束发散角发现：泵浦光束半径对脉冲持续时间（1.5±0.5纳秒，FWHM）影响甚微；单次调Q脉冲能量随泵浦光束半径增大而提升，在wpmp=0.87毫米时达到峰值；通过温度调节亦可实现输出能量最大化——在给定泵浦功率下，当泵浦光束半径为0.87毫米、温度140 K时获得最高单次调Q脉冲能量2.41毫焦（对应峰值功率1.67兆瓦@1030纳米）。结果表明，优化温度与泵浦光束半径可显著改善Yb:YAG/Cr:YAG微芯片激光器调Q脉冲的性能参数。
关键词： Q开关脉冲、温度影响、输出能量、Yb:YAG/Cr:YAG微片激光器、泵浦光束半径
更新于2025-09-12 10:27:22
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[IEEE 2019年第三届电路、系统与仿真国际会议（ICCSS） - 中国南京（2019.6.13-2019.6.15）] 2019年第三届电路、系统与仿真国际会议（ICCSS） - 一种采用YAG:Ce荧光粉改善单晶硅太阳能电池的封装方法
摘要： 本文提出一种提高单晶硅太阳能电池转换效率的封装方法。该方法将掺铈钇铝石榴石（YAG:Ce）荧光粉颗粒作为光致发光下转换材料涂覆于电池表面，再采用乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）和玻璃进行封装。实验结果表明，封装后电池转换效率从17.24%提升至18.13%。这种增强效应源于YAG:Ce荧光粉将紫外/蓝光转换为黄光的下转换作用、480纳米以下波段反射率的降低，以及荧光粉发射光在空气/玻璃界面反射后的二次吸收。该方法为通过封装工艺提升太阳能电池性能提供了潜在途径，具有工业应用价值。
关键词： 转换效率、下转换、封装、YAG:Ce荧光粉
更新于2025-09-12 10:27:22
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[2019年德国慕尼黑国际电气与电子工程师学会激光与光电子欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC)（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年激光与光电子欧洲会议暨欧洲量子电子学会议(CLEO/Europe-EQEC) - 红色锥形二极管泵浦的高效Tm:YAG与Tm:LuAG激光器
摘要： 工作在2微米波段的、对人眼安全的二极管泵浦全固态激光器，在遥感、医疗和气体检测等诸多领域具有应用优势。掺铥晶体（如Tm:YAG和Tm:LuAG）是该类激光器常用的增益介质，其泵浦源通常采用工作在780纳米附近的激光二极管[1]，对应的激光斜率效率斯托克斯极限约为39%。但对于高掺杂样品，双光子对一光子的交叉弛豫过程可使激光效率突破该极限——有研究报道采用785纳米钛宝石泵浦的Tm:YAG激光器实现了59%的斜率效率，表明其交叉弛豫效率达到约1.5（即每个780纳米泵浦光子产生1.5个2微米波段激光光子）[2]。 作为替代泵浦方案，Stoneman等人指出681纳米波长的更强吸收线可用于泵浦铥基激光器[3]。相比785纳米泵浦，利用681纳米更强吸收线可缩短铥晶体长度以降低自吸收损耗[3]。此外，681纳米泵浦还有助于薄片激光器采用更薄晶体，并/或减少泵浦光充分吸收所需的薄片反射次数[4]。更强吸收系数波长还能提升增益介质的粒子数密度，从而增强交叉弛豫效应。但该方案的斯托克斯极限斜率效率降至约34%，且缩短的吸收长度可能引发更强的热效应。 Stoneman团队早期采用681纳米钛宝石激光泵浦Tm:YAG晶体时，仅获得约35%的斜率效率，显示交叉弛豫过程较弱[3]。本研究报道了采用高亮度681纳米锥形二极管泵浦的高效Tm:YAG与Tm:LuAG激光器[5]：激光晶体铥掺杂浓度为6%，长度7毫米，对入射TM偏振泵浦光的吸收率达98%。实验中，连续波运转的Tm:YAG和Tm:LuAG激光器分别实现了52%和51%的斜率效率（图1），对应约1.55的交叉弛豫效率——与常规785纳米二极管泵浦结果相当[2]。据我们所知，这是首次报道681纳米二极管泵浦掺铥固态激光器，也是锥形二极管首次作为铥系统泵浦源的应用。
关键词： 二极管泵浦、681纳米、Tm:YAG、Tm:LuAG、激光器、锥形二极管
更新于2025-09-11 14:15:04
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[2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 德国慕尼黑（2019.6.23-2019.6.27）] 2019年欧洲激光与电光会议暨欧洲量子电子学会议（CLEO/Europe-EQEC）- 高能Yb:YAG二极管泵浦固体激光放大器的高效运行
摘要： 提高高能Yb:YAG纳秒脉冲二极管泵浦固体激光器(DPSSL)放大器的效率并提升其脉冲重复频率，对于释放其在实际应用中的潜力至关重要。这些应用包括工业材料加工、高密度物质压缩实验光源，以及作为拍瓦级(PW)放大器的泵浦源——后者本身可产生高亮度次级辐射和离子源，用于远程成像和医疗领域。
关键词： 效率、DPSSL（二极管泵浦固体激光器）、高能量、脉冲重复频率、Yb:YAG（掺镱钇铝石榴石）
更新于2025-09-11 14:15:04
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便携式近红外光谱仪在Heliotron J等离子体诊断中的应用
摘要： 一款波长范围为898-2130纳米的简易近红外（NIR）光谱仪近期被应用于Heliotron J等离子体诊断。该仪器采用对称交叉式切尔尼-特纳结构，配备热电制冷的512通道铟镓砷线性传感器。经推算探测器中心位置的倒数线色散值为96.37纳米/毫米。根据需要可在集光光路中插入外部滤光片以消除二级光谱。通过与可见光光谱仪配合使用卤钨灯进行了绝对强度校准，并研究了所用长通滤光片可见光波段透射条纹对近红外校准的影响。该近红外光谱仪的应用目标包括将光谱监测的波长区域扩展至Heliotron J等离子体研究中受污染较少的波段。初步测量中，我们观测到氢弹丸注入等离子体的帕邢系谱线，以及在氦气喷吹实验中两条氦原子谱线（即2S-2P单重态和三重态谱线）?；故侗鸪龈貌ǘ文谠醋缘壤胱犹迕娑圆考鹊愫谔宸涞牧住４送?，该仪器还可用于监测1064纳米附近YAG-汤姆逊散射信号中的背景辐射。
关键词： 近红外光谱仪、YAG-汤姆逊散射、等离子体诊断、氦谱线、黑体辐射、帕邢系、Heliotron J
更新于2025-09-10 09:29:36
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阻止本领和温度对YAP与YAG中潜径迹形成的影响
摘要： 采用透射电子显微镜技术分析了快重离子辐照对钇铝钙钛矿(YAP) YAlO3和钇铝石榴石(YAG) Y3Al5O12单晶的影响。实验使用能量范围为107至1030 MeV的Kr、Xe和Bi离子进行辐照，这些离子的电子阻止本领介于11至41 keV/nm之间。所有离子注量均处于潜离子径迹非重叠区域（即1011–1012 cm?2）。部分晶体还在固定阻止本领条件下，于80、300和1000 K不同温度进行辐照。所有样品中均观察到具有非晶核心的潜离子径迹。径迹直径随阻止本领增加而增大。仅在1000 K辐照温度下径迹直径显著增加，而80和300 K下的直径差异微小。相同阻止本领条件下，YAG中的离子径迹也大于YAP中的径迹。研究发现，要产生与YAG中直径相当的YAP离子径迹，平均需要额外输入10 keV/nm的能量。结果还表明，晶体结构的复杂性对这些晶体中离子径迹的形成具有重要影响。
关键词： YAG、辐射损伤、YAP、潜迹、透射电子显微镜、快重离子
更新于2025-09-10 09:29:36