《Optics and Laser Technology》近期论文导读

美体   2024-12-11 07:21   浙江  

1. 利用长寿命真空紫外灯对亚稳态氪进行光激发
Optical excitation of metastable krypton using a long-lifetime vacuum ultraviolet lamp
Authors: Jianwei Liang, Gaoping Feng, Shandong Qi, Weisheng Xu, Junling Song, Yanji Hong, Jifei Ye, Wei Rao, Mingdong Wang
Date: May 2025, Volume 183, 112251
Abstract: 本研究通过引入缓冲区和连续气体更新系统提高了 123.6 nm VUV 灯的寿命,使灯在 550 小时后仍能保持其初始强度的 30%。该灯用于亚稳态氪的共振双光子激发,揭示了氪密度、819.2 nm 激光功率和室压之间的关系。研究确定了 80 Pa 的最佳压力,其中 78% 的 VUV 光被吸收,为增强亚稳态氪通量生成和惰性气体激发提供了见解。
Keywords: 光激发、亚稳态氪、真空紫外 (VUV) 辐射、共振双光子激发、激光诱导荧光
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017092

2. 超完美偏振不敏感石墨烯盘太赫兹吸收器用于深度学习检测乳腺癌
Super perfect polarization-insensitive graphene disk terahertz absorber for breast cancer detection using deep learning
Authors: Pouria Zamzam, Pejman Rezaei, Seyed Amin Khatami, Bhargav Appasani
Date: May 2025, Volume 183, 112246
Abstract: 本研究引入了一种使用石墨烯盘的太赫兹吸收器的新分析方法,研究了石墨烯盘与结构阻抗之间的关系,得出结论:输入阻抗取决于石墨烯层阻抗。研究确定结构的反射系数受石墨烯盘半径的影响,最佳半径可实现 100% 的吸收。在 504 个吸收光谱上训练的深度学习模型对训练数据的检测准确率为 99.3%,对验证数据的检测准确率为 99.8%,凸显了基于石墨烯的太赫兹吸收器在乳腺癌检测中的潜力。
Keywords: 太赫兹吸收体、石墨烯盘、输入阻抗、反射系数、深度学习模型
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017043

3. Zr合金化对宽带激光熔覆镍复合涂层双尺度增强体原位合成及耐磨性影响的研究
Investigation on the effects of Zr alloying on in-situ synthesis of dual-scale reinforcement and wear resistance of wide-band laser clad nickel composite coatings
Authors: Xing Wang, Nannan Ren, Zihao Fan, Wei Meng, Hu Xie, Xiaohui Yin, Qunshuang Ma
Date: May 2025, Volume 183, 112240
Abstract: 采用宽带激光熔覆技术制备镍基复合涂层,其中WC颗粒以均匀能量密度的矩形光斑形式溶解在激光熔池中,并通过Zr合金化增强相的合成。XRD分析表明,涂层中原位析出相包括(Cr, W)7C3、(Cr, W)3C2、颗粒状ZrC和层状Cr23C6,元素映射显示Cr、C和W元素富集。熔覆层的最大显微硬度为842 HV,磨损重量损失率仅为2.04×10^-5 g/m,其中4 wt% Zr的添加量可提供优异的耐磨性和细化的微观组织。
Keywords: 镍基复合涂层、激光熔覆技术、Zr合金化、显微硬度、耐磨性
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016980

4. 微纳米陶瓷粒子对 TC4 和 AZ31B 激光焊接接头的协同强化
Synergistic strengthening of TC4 and AZ31B laser welded joints by micro- and nanoceramic particles
Authors: Xiaobin Zhang, Kanglin Ke, Shuwang Bian, Wenlong Zhang, Bangfu Zhang, Yunbo Qian, Xiaohui Zheng, Qiwei Yuan, Weifeng Xie, Kexin Li
Date: May 2025, Volume 183, 112237
Abstract: 本研究利用TC4和AZ31B材料中的铝(Al),通过脉冲激光焊接TiB2陶瓷颗粒,解决了钛(Ti)和镁(Mg)直接焊接的难题,提高了接头强度。焊接接头的平均晶粒尺寸细化至18.37μm,极限抗拉强度提高到50.5MPa,比自熔焊(SFW)接头高39.6%。此外,添加微纳米焊接(AMANW)接头的硬度提高了79.75%,均匀性增强,并深入分析了接头的强化机理。
Keywords: 不混溶性、脉冲激光焊接、晶粒细化、极限抗拉强度、接头强化机制
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016955

5. 无腔倍频方案实现高功率、低噪声770nm单频激光器
Realization of a high-power, low-noise, 770-nm single-frequency laser by no-cavity frequency doubling scheme
Authors: Cong Cao, Wenxiang Xie, Xinxiu Zhou, Ke Wen, Ju Huang, Zhiguo Zhang, Zhan Ban, Guanzhong Li, Tianli Feng, Mingliang Xiong, Jingcheng Shang
Date: May 2025, Volume 183, 112250
Abstract: 通过多种倍频方案实现高功率、低噪声的770nm单频激光器,利用全光纤激光器开发出的20W基频1540nm激光器。采用单、双MgO:PPLN晶体倍频后的770nm激光器最大功率分别达到3.3W和5.4W,自由运行条件下线宽小于3kHz。系统相对强度噪声水平低于-100dBc/Hz,稳定性好,8小时内频率漂移从50MHz降低到5MHz以下,适用于基于SERF的传感器。
Keywords: 高功率激光器,倍频,MgO:PPLN晶体,相对强度噪声,基于SERF的传感器
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017080

6. 利用聚多巴胺辅助化学镀制备 MoS2/AuNP 等离子体混合结构光纤表面等离子体共振传感器的开发
Development of an optical fiber surface plasmon resonance sensor decorated with MoS2/AuNP plasmonic hybrid structure by using polydopamine-assisted electroless plating
Authors: Yu Huang, Xiaomei Li, Hua Zhang, Zhiguo Wu, Rohan Weerasooriya, Xing Chen, Jiu Zhou, Jiangling Wu, Jianjiang Xue, Junbo Wang, Lei Feng
Date: May 2025
Abstract: 本研究开发了一种低成本的制造方法,利用聚多巴胺加速化学镀,制备了包含二硫化钼纳米片和金纳米粒子的光纤表面等离子体共振传感器。研究表明,传感器的折射率灵敏度范围为 678.85 至 7231.64 nm/RIU,在低折射率和高折射率范围内的灵敏度分别比传统传感器提高约 52.35% 和 16.37%。通过优化实验参数,传感器性能得到了显著提升。
Keywords: 聚多巴胺、化学镀、表面等离子体共振、二硫化钼、金纳米粒子
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017134

7. 基于表面微织构的6061铝合金PET半导体激光直焊熔体流动与熔池形成的CFD数值模拟
CFD numerical simulation of melt flow and weld pool formation in semiconductor laser direct welding of 6061 aluminium alloy with PET based on surface microtextured
Authors: Hengyang Li, Qimeng Yao, Xiao Wang, Huixia Liu
Date: May 2025
Abstract: 本研究利用微纹理预处理提高了6061铝合金与PET的激光直接焊接接头强度,最大强度可达20.12 MPa。建立了三维瞬态热-流-固耦合数值分析模型,研究了焊接过程中熔池内的气液两相流动与传热规律。研究还分析了不同焊接参数对接头性能的影响,提出了最优焊接条件。
Keywords: 微纹理预处理、激光直接焊接、熔体流动、熔池、传热
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016943

8. 基于两个级联 2 抽头微波光子滤波器的全光微波包络积分器
All-optical microwave envelope integrator based on two cascaded 2-tap microwave photonic filters
Authors: Xiaohong Lan, Yang Jiang, Jing Xu, Guangfu Bai, Yuejiao Zi, Jiancheng Yu, Jinjian Feng, Qianyou Long, Yunkun Luo, Tingyi Jiang, Hui Zhang
Date: May 2025
Abstract: 本研究提出了一种全光微波包络积分器,采用两个级联的2抽头微波光子滤波器(MPF)对周期信号进行处理。通过调整抽头权重和单位延迟,MPF的频率响应与理想积分器接近,实现了多种输入波形的积分输出。该方案成功从方波、锯齿波等输入产生了不同的输出波形,展示了全光信号处理的高带宽、低成本和简单配置等优势。
Keywords: 光子积分器、全光电路、微波光子滤波器、集成输出、信号处理
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224016876

9. 超过100微焦耳级的基于Pr3+的320nm内腔紫外脉冲激光器
Surpass 100 microjoule-level of Pr3+-based 320-nm intracavity ultraviolet pulsed laser
Authors: Shouyan Zhang, Shuxian Wang, Gang Lian, Zhengping Wang, Haohai Yu, Huaijin Zhang
Date: May 2025
Abstract: 本文研制了基于Pr3+的320nm紫外脉冲激光器,采用Pr3+:LiYF4 增益晶体和 LiB3O5 非线性倍频晶体,成功实现了101.2 μJ的最大脉冲能量。该激光器在20 kHz重复频率下峰值功率为4.82 kW,展示了在聚合物加工中的潜力。
Keywords: Pr3+基激光器、紫外脉冲激光器、脉冲能量、峰值功率、聚合物加工
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017079

10. 离轴照明解决等离子体光刻中的禁距问题
Off-axis illumination to solve the forbidden pitch problem in plasmonic lithography
Authors: Huwen Ding, Yajuan Su, Yayi Wei
Date: May 2025
Abstract: 本研究探讨了离轴照明在等离子体光刻中的应用,分析了它如何提高禁忌间距图案的成像对比度。数值模拟表明,40°的最佳离轴照明相比轴上照明可使对比度提高65.42%,且禁忌间距的对比度提升110.93%。研究验证了离轴照明在高分辨率光刻中的潜力。
Keywords: 等离子体光刻、禁忌间距、离轴照明、成像对比度、超透镜结构
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017110

11. Cu1.5Mn1.5O4纳米晶化合物的光吸收和色散分析及其在光电应用领域的应用
Optical absorption and dispersion analysis of Cu1.5Mn1.5O4 nanocrystalline compound towards optoelectronic applications
Authors: Abir Hadded, Faical Mselmi, Souha Kammoun, Essebti Dhahri
Date: May 2025
Abstract: 本研究通过溶胶-凝胶法合成 Cu1.5Mn1.5O4 化合物,并在 700 °C 和 900 °C 下进行煅烧,制得的纳米颗粒粒径范围为 55-66 nm,随着退火温度的升高粒径增大。光学分析表明,煅烧在 700 °C 和 900 °C 下得到的化合物具有分别为 3.22 eV 和 3.10 eV 的直接带隙,以及高达 0.895 eV 和 0.804 eV 的 Urbach 能量。此外,900 °C 下煅烧的化合物具有较高的折射率(3.3 至 4.26),显示出作为光电器件的潜力。
Keywords: Cu1.5Mn1.5O4, sol–gel method, optical band gaps, Urbach energies, dielectric constant
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003039922401702X

12. 飞秒激光加工SERS基底结构的研究及应用
Research and application of femtosecond laser processing of SERS substrate structure
Authors: Chenyu Zhu, Gong Wang, Yunfei Li, Zihao Li, Yu Yu, Yulei Wang, Zhiwei Lv
Date: May 2025
Abstract: 本文探讨了表面增强拉曼光谱(SERS)基底的飞秒激光加工技术。SERS作为一种高灵敏度的分析工具,能够检测纳米级分子。飞秒激光加工利用自上而下的技术(如激光诱导周期性表面结构LIPSS)和自下而上的方法(如飞秒激光烧结)制造SERS基底。研究表明,飞秒激光加工的SERS基底在痕量化学检测、食品安全评估和生物医学诊断中具有广泛应用,未来具有巨大的研究与创新潜力。
Keywords: Surface Enhanced Raman Spectroscopy, femtosecond laser processing, SERS substrates, top-down techniques, bottom-up methods
Link:https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0030399224017006

Fig. 1. (a) Nanoparticle-modified nanorod substrate preparation process . (b) Preparation and analysis of Si-HSFL and Si-LSFL substrates . (c) Two-step preparation of periodic structures with low spatial frequencies



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