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本系統(tǒng)提供了一個端面泵浦固體激光器實驗的完整解決方案。不僅可以開展激光器件和激光技術(shù)的驗證性和演示性實驗、激光器調(diào)試技能的實訓(xùn)實驗，還可以自由組合開展各種綜合性、設(shè)計性和創(chuàng)新性實驗。為激光原理、激光器件與激光技術(shù)等課程提供配套的實驗教學(xué)。

短脈沖加工-材料的柔性加工 脈寬是激光微加工的一個重要參數(shù)。LPKF ProtoLaser R4配備皮秒激光器，可用于柔性基材的精密成型以及淬火或燒結(jié)基材的切割。 激光應(yīng)用在創(chuàng)新材料上的無限可能 LPKF ProtoLaser R4 精密皮秒激光用于創(chuàng)新應(yīng)用 無損加工熱敏材料 智能CAM軟件操作簡單 一級激光安全等級隨開即用 冷激光消融無熱效應(yīng) 在激光加工工藝中，激光的脈寬越短，對材料的熱影響就越低，因此，皮秒激光克服了材料加工中這個重要的技術(shù)問題，加工中幾乎沒有熱傳遞，并且材料加工的效率更高。 微材料加工專家 熱效應(yīng)對于溫度敏感材料的切割以及表面加工都有著不良影響，而皮秒激光能在超短脈寬內(nèi)提供超高的能量，在熱效應(yīng)作用之前就可以將材料加工完成，如Al2O3陶瓷材料或GaN半導(dǎo)體材料，皮秒激光在加工過程中完全不會讓材料變色。因為幾乎無熱效應(yīng)產(chǎn)生，材料無微裂隙。 完美加工表面 針對柔性材料的表面圖形成型，如透明薄膜的消融或塑料薄膜上金屬層的去除，很低的能量即可完成加工，所以要求激光器能夠穩(wěn)定輸出低能量， LPKF ProtoLaser R4 可以很輕松地解決這些需求，由于它的功率輸出范圍精確可控，因此也可加工HF材料和硬板FR4板材等。 易操作 LPKF CircuitPro界面友好，集成CCD靶標(biāo)識別系統(tǒng)，能夠完成高精度的加工，用戶在實驗室環(huán)境下即可短時間內(nèi)完成各種材料的加工，尤其是熱敏感材料。

可以設(shè)計并優(yōu)化光纖激光器和放大器、光波導(dǎo)激光器、光纖耦合器、多芯光纖、螺旋芯光纖、錐形光纖；也可以模擬超短脈沖在不同光纖設(shè)備中的傳輸，例如在光纖放大器系統(tǒng)、鎖模光纖激光器和通訊系統(tǒng)中的傳輸。 能夠跟蹤和優(yōu)化光纖放大器和光纖激光器，讓它們適合各種應(yīng)用。幫助評估和排除光纖激光器和放大器中各種不利的影響；能夠?qū)τ性垂饫w器件性能進(jìn)行預(yù)測；能尋找最佳光纖長度、摻雜濃度、折射率分布等；能夠計算摻雜濃度與光線的關(guān)系，準(zhǔn)確模擬雙包層光纖，還可以模擬時域動態(tài)變化，可以理解和優(yōu)化的細(xì)節(jié)如功率效率和噪聲系數(shù)。 RP Fiber Power可用于分析和優(yōu)化各種器件： 單模和多模光纖 計算模式特性；計算光纖耦合系數(shù)；模擬光纖彎曲、非線性自聚焦效應(yīng)對光束傳輸和高階光孤子傳輸?shù)挠绊憽? 光纖耦合器、雙包層光纖、多芯光纖、平面波導(dǎo) 模擬雙包層光纖的泵浦吸收,光纖耦合器的光束傳輸, 光在錐形光纖的傳輸, 分析彎曲的影響, 放大器中的交叉飽和影響, 泄漏模式等。 光纖放大器 研究單級和多級放大器中的增益飽和特性(連續(xù)或脈沖放大器), 鉺鐿共摻光纖放大器能量轉(zhuǎn)移過程、猝滅效應(yīng)、自發(fā)輻射放大等。 光纖通信系統(tǒng) 分析色散與非線性信號失真，放大器噪聲的影響，優(yōu)化放大器非線性效應(yīng)和放置位置。 光纖激光器 分析并優(yōu)化能量轉(zhuǎn)換效率、波長調(diào)諧范圍、動態(tài)調(diào)Q。 超快光纖激光器和放大器 研究脈沖的形成機制和穩(wěn)定范圍，非線性效應(yīng)和色散的影響，拋物脈沖放大，優(yōu)化色散脈沖壓縮，靈敏度反饋，超連續(xù)譜的產(chǎn)生。 脈沖和超快速固體激光器和放大器 研究Q開關(guān)，模式鎖定行為，找到可飽和吸收器所需的特性，分析反饋靈敏度，啁啾脈沖放大研究再生放大穩(wěn)定性極限。 這款軟件是致力于光纖器件學(xué)科研究或工業(yè)開發(fā)人士的必備工具。這款軟件及其技術(shù)支持將為您的工作效率和工作能力提供極大的便利。同時，這款軟件也是一款相當(dāng)出色的教學(xué)工具。 目前已使用該軟件的高校：耶拿大學(xué)、英國南普頓大學(xué)、北京工業(yè)大學(xué)、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)、上海技術(shù)應(yīng)用學(xué)院、華中科技大學(xué)、西北大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、深圳大學(xué)、國防科技大學(xué)、長春理工大學(xué)、南京理工大學(xué)等。 目前已使用該軟件的單位：費朗霍夫研究所、蘇州納米所、兵器裝備部、三江航天、上海光機所、綿陽九院、中科院軟件所、中科院光電所商業(yè)單位、北京敏視達(dá)雷達(dá)有限公司等。   ※ 光纖數(shù)據(jù)： 軟件中帶有各種稀土摻雜光纖數(shù)據(jù)，即時可以仿真各種光纖激光器和放大器。   ※ 各種公開數(shù)據(jù)： “Yb-germanosilicate” “ErYb-phosphate” “Er-fluorozirconate F88” “Er-silicate L22”  “Er-fluorophosphate L11”  

激光高亮工程投影機S4K系列，適用于大型場館及戶外投影場景。

近些年，工業(yè)發(fā)展導(dǎo)致環(huán)境污染越來越嚴(yán)重，其中粉塵作為環(huán)境 惡化的重要污染源,嚴(yán)重危害著我們的生活環(huán)境和人們的身心健康。 因此,采取及時有效的措施對環(huán)境中的粉塵濃度進(jìn)行檢測,然后進(jìn)行 除塵降塵,可有效提高人生安全系數(shù)和環(huán)境質(zhì)量。 目前，現(xiàn)有的粉塵檢測設(shè)備中,所用的傳感器穩(wěn)定性差,致使測量 精度不夠高,且校準(zhǔn)調(diào)節(jié)難度大,這也對產(chǎn)品的推廣和后期維護帶來 不便。課題組采用激光散射法在線監(jiān)測粉塵濃度,并采用 3D 打印技術(shù) 設(shè)計系統(tǒng)總體及光路結(jié)構(gòu)，采用串口通訊模塊對系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)據(jù)校準(zhǔn) 及穩(wěn)定性分析,測量精準(zhǔn)度高。

建筑幕墻是由支承結(jié)構(gòu)體系與面板組成的、可相對主體結(jié)構(gòu)有一定位移能力、不分擔(dān)主體結(jié)構(gòu)所受作用的建筑外圍結(jié)構(gòu)或裝飾性結(jié)構(gòu),包括玻璃幕墻、石材幕墻和合金幕墻等，并被廣泛應(yīng)用于高樓大廈、機場、高鐵車站等公共設(shè)施。隨著服役年限的增加，近些年來建筑幕墻因面板脫落造成的事故屢見不鮮，嚴(yán)重威脅著人們的生命財產(chǎn)安全。因此，建筑幕墻實施有效的檢測是實現(xiàn)幕墻安全管理、預(yù)防災(zāi)害發(fā)生的重要前提。當(dāng)前幕墻安全狀態(tài)檢測的手段主要有：目測法、手試法、振動傳感器法等，目測法和手試法需要作業(yè)人員通過攀爬等手段靠近檢測對象實施檢測，且檢測結(jié)果受檢測人員個人經(jīng)驗影響較大。振動傳感器法因傳感器的安裝困難、需要額外激振、附加質(zhì)量也對檢測結(jié)果影響較大等原因?qū)嶋H應(yīng)用價值較小。 本項成果提供了一種基于激光測振技術(shù)的建筑幕墻安全狀態(tài)的無損檢測方法。該方法基于幕墻面板時常微動的特點進(jìn)行幕墻安全狀態(tài)檢測，不需要提供額外激勵，可遠(yuǎn)程、快速評價幕墻的安全狀態(tài)，具有適用范圍廣、實用性強等特點。

以大型薄壁結(jié)構(gòu)雙激光束雙側(cè)同步焊接(DLBSW)工藝與裝備需求為牽引，開展高效激光焊接機理、技術(shù)、裝備研究，突破了激光焊接微觀熱-力-冶金機理、形性一體化精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)，形成了首套雙激光束雙側(cè)同步焊接裝備，完成了國內(nèi)首個激光焊接火箭貯箱的研制。 技術(shù)特征 面向航空航天大型復(fù)雜曲面薄壁結(jié)構(gòu)，提出了焊縫組織形態(tài)三維解構(gòu)方法、面向微區(qū)缺陷與性能的組織形態(tài)重構(gòu)與參數(shù)體系化設(shè)計方法；提出了智能化建模技術(shù)，形成了面向航空航天型號產(chǎn)品的虛擬焊接體系。

以大型薄壁結(jié)構(gòu)雙激光束雙側(cè)同步焊接(DLBSW)工藝與裝備需求為牽引，開展高效激光焊接機理、技術(shù)、裝備研究，突破了激光焊接微觀熱-力-冶金機理、形性一體化精準(zhǔn)調(diào)控技術(shù)，形成了首套雙激光束雙側(cè)同步焊接裝備，完成了國內(nèi)首個激光焊接火箭貯箱的研制。技術(shù)特征面向航空航天大型復(fù)雜曲面薄壁結(jié)構(gòu)，提出了焊縫組織形態(tài)三維解構(gòu)方法、面向微區(qū)缺陷與性能的組織形態(tài)重構(gòu)與參數(shù)體系化設(shè)計方法；提出了智能化建模技術(shù)，形成了面向航空航天型號產(chǎn)品的虛擬焊接體系。應(yīng)用范圍:已有合作與成效：（1）與中國商飛合作，完成C919機身壁板結(jié)構(gòu)DLBSW仿真研究與樣件研制工作；（2）與上海航天技術(shù)研究院合作，將DLBSW技術(shù)應(yīng)用于火箭燃料貯箱結(jié)構(gòu)，成果完成了國內(nèi)首個激光焊接火箭貯箱的研制工作；（3）與航天一院合作，開展新一代載人火箭貯箱箱底焊接變形控制研究。后續(xù)推廣：為將來重型運載火箭、大型寬體客機、戰(zhàn)略運輸/轟炸機、下一代戰(zhàn)斗機制造提供支持。

太陽能作為一種潔凈和相對易于獲取的能源在未來的動力產(chǎn)品中將占有越來越大的比份。如何發(fā)展高光電能量轉(zhuǎn)換效率、高可靠性和低成本的太陽能電池是目前太陽能利用領(lǐng)域所面臨的關(guān)鍵問題。相對于第一代和第二代太陽能電池(轉(zhuǎn)換效率<<50％)，各國科學(xué)家紛紛研究不同的應(yīng)用于第三代太陽能電池的新材料和新結(jié)構(gòu)，目標(biāo)是使光電轉(zhuǎn)換效率大于5 0％。近年來，一種具有微、納米量級特殊結(jié)構(gòu)的光伏材料成為太陽能電池的研究熱點。利用飛秒脈沖激光在極短的持續(xù)時間內(nèi)激發(fā)出極大的峰值能量，其在硅片的相互作用過程中具有很強的非線性效應(yīng)，聚焦燒蝕硅表面很小的一塊面積，形成規(guī)則排列的微納米結(jié)構(gòu)。這種微納米結(jié)構(gòu)由于表面積增大，對入射光波有很大的吸收，且對光的敏感性提高了數(shù)百倍，這些性質(zhì)對我們提高光電轉(zhuǎn)換效率具有很大的指導(dǎo)意義。這種材料與本底未處理材料的性質(zhì)相比，材料帶隙減小，對光的敏感性提高了數(shù)百倍，這使得其對波長為250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比傳統(tǒng)材質(zhì)的硅的比重低。這些奇特的光電和物理性質(zhì)能進(jìn)一步提高太陽能電池的光電轉(zhuǎn)換效率。根據(jù)光吸收效率，激子光量子效率，化學(xué)電勢效率以及填充因子計算總的光電轉(zhuǎn)換效率，普通硅基太陽能電池光電轉(zhuǎn)換效率只有1 5％，而基于微納結(jié)構(gòu)光伏材料的太陽能電池轉(zhuǎn)換效率可望達(dá)到50%-60%。 針對國民經(jīng)濟可持續(xù)發(fā)展在太陽能光伏技術(shù)方面的重大需求，發(fā)展利用超短脈沖激光制備具有優(yōu)異光電轉(zhuǎn)化效率的微納結(jié)構(gòu)光伏材料的新方法，以及通過探測光伏材料中非平衡載流子的能帶結(jié)構(gòu)及微分負(fù)電導(dǎo)等特性，探知光伏材料的光電轉(zhuǎn)換效率，從而篩選出轉(zhuǎn)換效率較高的微納結(jié)構(gòu)光伏材料，最終在發(fā)展新型、高效太陽能電池的新原理和新技術(shù)方面取得創(chuàng)新性突破，為我國研發(fā)具有自主知識產(chǎn)權(quán)的高效第三代光伏電池打下堅實基礎(chǔ)。

北京大學(xué)“極端光學(xué)創(chuàng)新研究團隊”發(fā)展了一種高精度的暗場光學(xué)成像定位技術(shù)(位置不確定度僅21 nm)，并結(jié)合電子束套刻工藝，實現(xiàn)了片上量子點微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無損集成。這種微盤-銀納米線復(fù)合結(jié)構(gòu)同時具有介質(zhì)激光器與表面等離激元波導(dǎo)的優(yōu)勢，因此不僅具有介質(zhì)激光器的低閾值與窄線寬特性，而且具有表面等離激元波導(dǎo)的深亞波長場束縛特性。基于這種靈活、可控的制備方法，他們實現(xiàn)了片上微盤激光器與表面等離激元波導(dǎo)間多種形式的精確可控集成，包括切向集成、徑向集成以及復(fù)雜集成，并且對量子點無任何加工損傷；進(jìn)一步，通過同時集成多個片上微盤激光器與多個銀納米線表面等離激元波導(dǎo)，他們獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞波長(0.008λ2)相干輸出光源。這些高性能的深亞波長相干輸出光源可以容易地耦合并分配至其它深亞波長表面等離激元光子器件和回路中。因此，這種靈活、可控的精確集成方法在高集成密度的光子-表面等離激元復(fù)合光子回路中具有重要應(yīng)用，并且這種方法可以拓展到其它材料和其它功能的微納光子器件集成中，為未來光子芯片的實現(xiàn)提供了一種可行的解決方案。  該工作于2018年5月發(fā)表在Advanced Materials上(Advanced Materials 2018, 30, 1706546)，并以卷首插畫(Frontispiece)的形式予以重點報道。文章的第一作者為北京大學(xué)物理學(xué)院博士研究生容科秀，陳建軍研究員為通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學(xué)基金委、科技部、人工微結(jié)構(gòu)和介觀物理國家重點實驗室、量子物質(zhì)科學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心和極端光學(xué)協(xié)同創(chuàng)新中心等的支持。 圖1. 片上膠體量子點微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導(dǎo)的精確、并行、無損集成。