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脉冲与连续波发射模式的互补使用以稳定激光粉末床熔融中的熔池几何形状
摘要： 激光粉末床熔融（LPBF）工艺中最常见的缺陷——孔隙、几何误差、表面粗糙度及热变形，主要与工艺能量输入相关。常规做法是采用单一组工艺参数制造整个部件，而不考虑给定层内实际扫描路径的尺寸差异。然而熔池稳定性高度依赖于扫描几何特征。维持稳定熔池的可行策略是混合使用脉冲波（PW）和连续波（CW）发射模式。本研究据此探究了在固定能量密度下，分别对大截面和薄截面互补采用连续发射与调制发射的方法。该方案在AISI 316L不锈钢上进行了测试，并通过专用的同轴监测系统进行熔池观测。研究提取了熔池强度与几何特性的时间分辨测量数据，以及熔池区域的三维空间分布图谱。结果表明：在过渡至薄截面的衔接区域采用CW向PW模式的转换，能有效维持恒定的熔池尺寸，从而避免热量积聚及制件从粉床中溢出。
关键词： 选择性激光熔化，不锈钢，熔池监测，连续波发射，脉冲波发射
更新于2025-11-14 15:24:45
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掺杂Yb3+的氧氟磷酸盐玻璃及玻璃陶瓷的光学、结构和发光性能
摘要： 研究了P2O5-SrO-Na2O系统中玻璃添加Al2O3和Y2O3对结构、Yb3+发光及晶化的影响。红外和拉曼光谱证实，虽然Al2O3和Y2O3的添加使磷酸盐网络连接更紧密并提高了玻璃转变温度，但对Yb3+的占位点影响不大。Al2O3和Y2O3的添加略微降低了玻璃的晶化速率。热处理后发生表面晶化，XRD图谱中出现尖锐峰证实了晶化现象。无论玻璃成分如何，热处理后玻璃中都会析出多种不同晶相。Na1O7P2Yb1晶相的析出不仅延长了Yb3+激发态2F5/2的寿命，还增宽了中心波长1μm处Yb3+发射带的带宽。
关键词： 成核与生长，掺Yb3?磷酸盐玻璃，拉曼与红外光谱，Yb3?发光特性，热处理
更新于2025-09-23 15:22:29
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采用波长为450纳米的激光束源实现铜激光微焊接的新方法
摘要： 激光微焊接适用于1毫米以下的焊接结构，随着对电池和燃料电池等电子元件连接需求的增长而日益广泛应用。近红外波段（IR，λ≈1μm）的光纤激光器已成为该领域的主流选择。这种激光焊接工艺虽能实现微米级精密加工，但同时会降低被加工件的表面质量。此外，由于铜对红外辐射的低吸收率（<5%）导致工艺不稳定，可能产生焊接缺陷。因此必须开发替代性激光光源与工艺方案，以避免这些对焊缝质量的负面影响。 可见光波段（VIS）的激光光源因铜基合金对其能量吸收率的提升而成为可行替代方案。本文研究了厚度150μm至1毫米的Cu-ETP和CuSn6样品的激光微焊接过程，采用波长450nm、标称功率150W的二极管激光器。重点考察了传导焊接模式下焊缝表面粗糙度及整体焊缝几何形态，通过双积分球法测量激光能量吸收率，并与1070nm及515nm激光源进行定量对比。借助高速摄像技术详细观测熔池动态行为，结合仿真优化光学系统与激光光源参数配置。最后评估了新型激光光源在多种技术连接应用中的潜力，并分析了保护气体使用的影响。
关键词： 热传导焊接、扫描系统、激光微焊接、铜、建模、450纳米
更新于2025-09-23 15:21:01
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亚太瓦超短激光脉冲产生伽马辐射：预等离子体与脉冲持续时间的优化
摘要： 我们报道了一项关于电子在亚太瓦激光脉冲（强度约3×10^18 W/cm2，脉宽50飞秒）与等离子体相互作用下加速的实验与数值研究。通过额外施加脉宽8纳秒、强度约2×10^12 W/cm2的激光脉冲，在钼靶表面形成预等离子体层。研究表明：当纳秒脉冲超前飞秒脉冲15-25纳秒时，若保持能量恒定（相应降低强度至1700飞秒脉宽），轫致辐射γ射线产额会提升超过一个数量级。等离子体的干涉测量数据及光学/γ射线诊断结果表明，此类激光脉冲场中振荡电子对原子的碰撞电离，在电子密度分布形成过程中起关键作用。尽管存在纳秒脉冲影响，仍确定了该效应对放大自发辐射水平的敏感性。数值模拟显示，在大脉宽条件下，电子加速源于激光辐射受激拉曼散射过程中激发等离子体波的断裂效应。
关键词： 预等离子体、亚相对论强度、放大自发辐射、激光等离子体、对比度、电子加速、碰撞电离
更新于2025-09-23 15:19:57
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使用单色光测量液体闪烁体溶剂LAB的衰减长度
摘要： 江门中微子实验中心探测器将采用直链烷基苯（LAB）作为液体闪烁体的溶剂。该探测器的巨大规模带来了重大挑战，也要求进一步提高优质LAB的光学透明度。为研究高光学透明度特性，我们持续改进测量装置，采用单色光测量LAB样品的衰减长度。此外，还研究了有机杂质对LAB样品的影响，以理解其相互作用机制并进一步提升LAB的光学透明度。
关键词： 直链烷基苯，中微子探测器，光吸收
更新于2025-09-24 07:57:58
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多色可见光通信的光学滤波器设计
摘要： 在可见光通信（VLC）中，采用多色光是提升数据速率的有效方法，由此产生了多色可见光通信（MC-VLC）。然而不同颜色光的光谱重叠会影响MC-VLC的性能。作为MC-VLC系统的关键组件，薄膜光学滤波器通常用于分离不同颜色的光。光学滤波器的通带带宽（BW）和中心波长（CWL）对缓解颜色间串扰至关重要，因此必须精心设计。此外，由于中心波长会随入射角（AoI）变化产生固有偏移，这使得支持MC-VLC的移动性面临挑战。本文通过合理选择各滤波器的带宽和中心波长，研究MC-VLC多光学滤波器的联合设计方案。我们首先分析固定接收位置的滤波器设计，随后为支持移动性提出两种鲁棒滤波器设计方案——统计鲁棒设计和最坏情况鲁棒设计，这两种方案均不依赖精确的接收位置信息。我们开发了高效算法求解相应设计问题并获得优化滤波器。与现有滤波器相比，所提出的滤波器在各种场景下都展现出更优异的性能。
关键词： 鲁棒设计、光学滤波器、光谱偏移、迁移率、多色LED、可见光通信、光谱重叠
更新于2025-09-09 09:28:46