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本发明公开全光纤平坦高相干超连续谱光源及其工作方法，能够实现覆盖近红外长波波段的跨倍频程平坦高相干超连续光谱，该光源解决了传统超连续谱光源系统结构复杂、集成度低和需要定期维护、产生的超连续光谱难以兼容良好的光谱平坦性和时间相干性的问题，具有全光纤化、易于装配和操作的优点。其包括：沿光路依次设置的全光纤飞秒脉冲锁模振荡器、激光脉冲展宽器、第一级预放大器、第二级主放大器、激光脉冲压缩器、非线性介质，非线性介质为在1550 nm处的标称色散为零的色散平坦高非线性单模石英光纤，其与激光脉冲压缩器之间通过光纤熔接方式连接。

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纳米酶具有比传统酶更高、更广泛的底物适应性以及更好的稳定性,使其成为一种替代传统酶的生物催化剂.然而纳米酶通常需要在高温、高压甚至有毒条件下制备,工序复杂、耗时且能量效率不高.羟基氧化钴纳米片是一种典型的纳米材料,具有出色的氧化酶相似活性.在常温、常压且无需添加任何化学试剂稳定的条件下,利用飞秒激光液相烧蚀技术成功制备了晶面规则完整的羟基氧化钴纳米片,其与四甲基联苯胺在显色反应中更易结合且反应效率更高.通过显色反应检测了多种抗氧化物质,结果表明,该方法成本低、操作简单、灵敏度高、易观察,在生物化学检测和食品安全检测等领域具有极大的应用潜能.

Keyword ：

抗氧化物质 液相 纳米酶 羟基氧化钴纳米片 飞秒激光 液相烧蚀

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目的 使用飞秒激光在Cu箔表面深刻蚀织构化,制备微纳沟槽结构,提高锂离子电池Si电极循环稳定性.方法 系统研究激光能量密度、单位点有效脉冲数对厚度为9μm的Cu箔的表面形貌和微纳结构的影响规律,根据结果设计不同沟槽密度和沟槽深度的Cu箔,并组装成Si电极锂离子半电池,通过循环测试及循环后电极形貌揭示其稳定性提升的内在机理.结果 最佳的激光能量密度为3.18 J/cm2,此时改变单位点有效脉冲数和扫描间距可有效控制刻蚀沟槽的密度和深度.Si电极的循环稳定性随着Cu箔表面沟槽密度和沟槽深度的增加而逐渐提升,当沟槽密度为75％、沟槽深度为6μm时,循环300圈后剩余的容量高达911 mA·h/g,保持率为89％,电极形貌相对最完整、稳定.结论 刻蚀表面纳米结构增加了电极层与集流体之间的黏结强度;微米沟槽结构进一步保护了电极层,缓解了体积膨胀效应.采用Cu箔集流体深刻蚀显著改善了Si电极的剥离和开裂现象,实现了其电化学性能的提升.

Keyword ：

激光刻蚀 绿光飞秒激光 Si电极 循环稳定性 Cu箔集流体

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为实现对固体火箭发动机结构健康状态的实时监测和评估，设计并研制了一种高强度飞秒光栅传感网络，重点研究了传感器与信号传输链路的涂覆和封装。开展了发动机界面脱粘模拟实验。设计可用于发动机应变、温度和载荷的模拟演示系统，建立了基于光纤传感器采集数据的发动机数字孪生模型，形成发动机实物与数字孪生体的精准映射。最后将光纤传感器阵列植入发动机，对发动机开展水压监测实验、高低温存储实验、长周期监测实验和点火实验。对监测结果进行无损检测验证，结果表明该传感网络能够准确测量出发动机的应变状态，为固体火箭发动机的结构健康管理提供有效的数据支撑。

Keyword ：

飞秒光栅 固体火箭发动机 应变 数字孪生 健康监测

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激光表面织构化作为提高异质结构接头剪切性能的有效手段，已广泛应用于碳纤维增强复合材料（CFRP与金属材料激光连接领域中。采用波长515 nm的飞秒激光在2060铝锂合金表面制备微结构，采用能量密度分布均匀的矩形光斑实现CFRP和2060铝锂合金异质接头的高速光纤激光连接，探讨飞秒激光刻蚀深度、扫描线间距对异质结构接头剪切强度的影响规律。结果表明，通过飞秒激光织构化处理，异质接头剪切强度得到了大幅提升，接头破坏形式均为界面断裂和基体断裂的混合断裂模式。在激光功率5 kW、焊接速度高达3.6 m/min条件下，接头平均剪切强度可达35.7 MPa，是未经飞秒激光织构化接头的2.3倍。

Keyword ：

2060铝锂合金 剪切强度 碳纤维增强复合材料(CFRP) 飞秒激光织构化 激光连接

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通过飞秒激光单脉冲实验，探究了偏振方向（0°、45°、90°、135°）对x-切铌酸锂（LN）晶体损伤阈值的影响，发现材料损伤阈值呈现明显的偏振依赖性，90°偏振方向的损伤阈值低于其他偏振方向。通过第一性原理计算，确认了飞秒激光引起的隧穿电离主要导致Nb—O键断裂。而当入射偏振角度为90°时，易导致更多的Nb—O键断裂，在该偏振方向上的损伤阈值降低。该研究有助于更深入地理解超快激光在LN晶体表面的烧蚀过程，对LN晶体表面功能性器件激光制备有重要的参考价值。

Keyword ：

第一性原理 损伤阈值 偏振 铌酸锂 飞秒激光

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文中设计了一种掺杂Al2O3、Y2O3、P2O5的新型石英光纤,制作的光纤成品纤芯折射率类线性分布.通过飞秒激光直写技术,在光纤上刻写出光纤Bragg光栅,制作出光栅串.将多根光栅串布设在航天器卫星模型上,形成航天器智能蒙皮,用于感知卫星结构损伤状态.基于上述测量数据,使用unity3D软件开发航天器的3D模型及相匹配的python程序对数据进行处理,实现航天器的数字孪生和状态感知.进一步通过模型建立和BP神经网络算法对传感数据进行感知训练,模型对撞击信号的预测准确率高达90％.

Keyword ：

飞秒激光光刻 数字孪生 智能感知 BP神经网络 光纤传感

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飞秒激光等离子体光丝大气中传输的独特物理过程在航天领域具有重要的应用前景。采用仿真与实验，验证了飞秒等离子体成丝的光谱展宽特征，获得了超快等离子体光丝在不同参数特征下，覆盖从可见到红外探测系统的波谱范围，及保持系统相对稳定的特征，对于借助强激光等离子体光丝光谱进行红外特征探测具有重要的启发作用。

Keyword ：

等离子体光谱 红外探测 超快激光成丝

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介绍了超短激光脉冲时域相干合成系统的初步实验.系统包含重复频率为1GHz的飞秒光纤激光器、脉冲幅度和相位调制模块、啁啾脉冲放大和时域相干合成延迟线系统及延迟线控制电路和软件程序.最终合成了 256个脉冲,重复频率为10 kHz,脉冲能量为100.5 µJ,脉冲能量有望提高到数十至数百mJ.

Keyword ：

激光放大器 超快激光器 光纤激光器 激光光束合成

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高峰值功率飞秒光纤激光器在高精度工业制造、生物医学、国防、航空航天等领域有着广泛的应用。目前，产生高峰值功率飞秒光纤激光的主要方法是啁啾脉冲放大技术和非线性脉冲放大技术，然而前者虽然能够产生单脉冲能量大于1 mJ的飞秒脉冲，但受限于增益窄化效应，产生的脉冲持续时间通常大于200 fs。后者虽然能够产生持续时间～50 fs的脉冲，但整体设计比较复杂，限制了其应用范围。随着国内外相关工作的长期积累以及激光器件等硬件能力的提升，科研人员提出了一种基于增益管理非线性(Gain-Managed Nonlinear, GMN)放大的方案，这项技术能够以简单的系统设计产生持续时间小于50 fs的脉冲，还能保证紧凑的系统结构。综述了增益管理非线性放大技术的理论研究进展，总结了国内外不同设计结构的增益管理非线性放大系统研究进展，最后对增益管理非线性放大系统的应用进行了展开分析，展望了其在未来的发展方向。进一步分析了泵浦波长、泵浦方式对增益管理非线性放大的影响，提出了一种全光纤一体化的增益管理非线性放大系统，并利用该系统进行了超连续谱产生的应用研究。

Keyword ：

增益管理非线性放大 高紧凑性 高峰值功率 高稳定性 飞秒脉冲

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