脈沖激光技術的案例
飛秒脈沖激光空間光場調控的微透鏡陣列制備技術進展
這里借助飛秒激光燒蝕種子結構結合各項同性濕法刻蝕的思想，將其應用到藍寶石微透鏡的加工中，實現藍寶石微凹透鏡陣列的高效率制備。
圖7（a）單脈沖能量燒蝕
■ 這里采用的是C相藍寶石，使用不同單脈沖能量直接燒蝕得到的結果如圖 7（a）所示。
■ 利用該高溫化學反應，單脈沖能量為36 nJ燒蝕后的藍寶石結構隨刻蝕時間的演化過程如圖 7（b）所示。
■ 當在溶液中刻蝕5 min以后，藍寶石表面的燒蝕微坑已經擴大并演變成倒三棱錐結構，并且隨著刻蝕時間增加，藍寶石表面微結構的整體尺寸也逐漸增加。
圖7（b）藍寶石結構演化過程
圖7（c）藍寶石底部變化程度
但是從側面圖 7（c）可以看到，在整個刻蝕過程中，其斜邊的傾斜角度保持不變，但是底部由原來的三棱錐形狀變成了球形，并且隨著刻蝕時間的近一步增加，其底面的尺寸也隨之變大。
圖7（d）大面積藍寶石微透鏡陣列結構
圖7（e）大面積藍寶石成像效果
經驗證，該底部結構具有比較完美的球面輪廓。根據這一現象，利用光場調制技術將焦點調制為4×4的點陣，焦點之間的間隔略小于刻蝕后藍寶石底部的球面直徑，可以避免由不同晶向引起的三棱柱側邊，從而實現具有高表面質量的藍寶石微透鏡陣列結構。
圖 7（d）是利用飛秒激光空間光場調制和濕法刻蝕制備的大面積藍寶石微透鏡陣列結構，可以看到其尺寸分布比較均勻，且都具有比較好的成像效果（圖 7（e））。
展開 comsol脈沖激光設置：教程+模型 ￥15
現在越來越多的同學在用COMSOL做激光加工的模擬仿真，比如：激光打孔，激光切割，激光清洗，激光熔覆等等。連續激光很多同學都會設置，但是很多的模型都需要脈沖激光來加工材料，在設置脈沖激光的時候很多同學犯了難，不知如何下手。
這里我用的是一個脈沖12ms，重復頻率50Hz的脈沖激光。
主要思路就是：
1.激光參數設置，2.設置方波函數，3.設置解析函數，4.設置脈沖激光熱源，5.建立幾何，6模型邊界條件，7.網格劃分和研究步驟設置 8.計算結果
最重要的就是周期脈沖函數設置，一般思路就是先利用comsol里面的矩形波函數，設置出單個脈沖周期；接著在解析函數里面調用矩形波函數，進行周期性拓展。然后利用 脈沖激光=激光高斯熱源×脈沖周期函數。
以下就是計算出來的結果：
展開 衍射光學：超短激光脈沖如何影響光束整形光學
操作原理非常簡單：對于準直入射光束，輸出光束以預先設計的分離角度和強度出射DOE，通過光束整形器，激光束被聚焦成設計好的尺寸和形狀。 DOE的常見應用包括醫療系統、測量以及科學/研究應用——特別是DOE提供的激光束成形和均勻化技術對于材料加工至關重要1。
雖然DOE用途廣泛，功能強大，但由于功能強烈依賴于光波波長2 ，其具有很高的色散效應。當使用USP激光器時，由于脈沖持續時間短，可能會產生異常的光譜特性，這一現象引起了人們的關注。由于工作波長不同于其標稱值，USP的寬光譜范圍會對使用DOE的光束整形產生影響，因此當使用一定范圍的波段而不是單個波長時，需要預測整形光斑將如何變化。
根據傅里葉理論，時域中的脈沖持續時間越短，頻域中的頻譜寬度越大。這導致USP激光器呈現時間色散效應。對于中心波長為800nm的高斯脈沖，典型的脈沖展寬為Δλ= 1 nm，對應于1000 fs脈沖，Δλ= 10 nm對應于100 fs脈沖。
光束整形與分束
DOE產品有兩個主要系列：分束器和光束整形器。分束器是用于將單個激光束分成幾個具有不同能量水平和傳播角度光束的DOE。根據元件表面上的衍射圖案，分束器可以產生一維光束陣列（1×N）或二維光束矩陣（M×N）。光束分束器與單色光一起使用，并被設計用于特定的波長和輸出光束之間的分離角。
光束整形器是用于將近高斯入射激光束變換成在特定工作平面中具有明顯邊界的圓形、矩形、正方形、線或其它形狀的強度均勻光斑的DOE。通過光束整形器實現的均勻強度分布能夠均勻地處理表面，防止對工件的過度曝光或曝光不足。此外，光斑的特征在于存在一個鮮明的過渡區，使得在處理區域和未處理區域之間形成清晰的邊界。光束整形器包括均化器，平頂光束整形器，渦旋透鏡（螺旋相位板）和衍射錐透鏡。
展開 基于comsol的脈沖激光光熱力分析
<h1><strong>基于comsol的脈沖激光光熱力分析</strong></h1><div contenteditable="false" width="100%">
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展開 
衍射光學：超短激光脈沖如何影響光束整形光學
DOE的常見應用包括醫療系統、測量以及科學/研究應用——特別是DOE提供的激光束成形和均勻化技術對于材料加工至關重要1。
雖然DOE用途廣泛，功能強大，但由于功能強烈依賴于光波波長2 ，其具有很高的色散效應。當使用USP激光器時，由于脈沖持續時間短，可能會產生異常的光譜特性，這一現象引起了人們的關注。由于工作波長不同于其標稱值，USP的寬光譜范圍會對使用DOE的光束整形產生影響，因此當使用一定范圍的波段而不是單個波長時，需要預測整形光斑將如何變化。
根據傅里葉理論，時域中的脈沖持續時間越短，頻域中的頻譜寬度越大。這導致USP激光器呈現時間色散效應。對于中心波長為800nm的高斯脈沖，典型的脈沖展寬為Δλ= 1 nm，對應于1000 fs脈沖，Δλ= 10 nm對應于100 fs脈沖。
光束整形與分束
DOE產品有兩個主要系列：分束器和光束整形器。分束器是用于將單個激光束分成幾個具有不同能量水平和傳播角度光束的DOE。根據元件表面上的衍射圖案，分束器可以產生一維光束陣列（1×N）或二維光束矩陣（M×N）。光束分束器與單色光一起使用，并被設計用于特定的波長和輸出光束之間的分離角。
光束整形器是用于將近高斯入射激光束變換成在特定工作平面中具有明顯邊界的圓形、矩形、正方形、線或其它形狀的強度均勻光斑的DOE。通過光束整形器實現的均勻強度分布能夠均勻地處理表面，防止對工件的過度曝光或曝光不足。此外，光斑的特征在于存在一個鮮明的過渡區，使得在處理區域和未處理區域之間形成清晰的邊界。光束整形器包括均化器，平頂光束整形器，渦旋透鏡（螺旋相位板）和衍射錐透鏡。
展開 免費線上講座 | 脈沖激光器設計
鎖模激光器
2. 超連續譜產生
3. 脈沖壓縮
4. 同步泵浦OPO
講座時間：
5
月2
1
PM
15
:00
-
16
:
00
周五
舉辦方式：
網絡研討會
掃碼報名咨詢
報名郵箱：market@asdoptics.com
網址：www.asdoptics.com
脈沖激光加工Al的COMOSL模擬及相關文獻 ￥49.9
脈沖激光.gif
ANSYS高斯脈沖激光光源溫度場模擬APDL ￥100
以下為中間過程中的溫度場
本實例介紹在一個高斯脈沖激光光源溫度場的模擬，包含了脈沖激光的apdl程序，高斯光源的APDL程序，以及隨溫度變化的材料參數設置，apdl程序為參數化建模，只需修改相應的數據，即可更換模型參數。
下層基板：長1000微米，寬300微米，高300微米;上層板材：長1000微米，寬300微米，厚30微米。
激光照射上層板材，由寬度方向的中點進入，沿長度方向直線掃描一道，到另一邊中點結束
激光為普通高斯光源，形式為脈沖激光，如圖3，其中激光頻率=1/TCycle, 占空比=TPulse/TCycle
在模擬的過程中要實現激光功率，掃描速度，激光頻率和占空比的可變。求得上層板材中心位置溫度隨時間的變化曲線
1. 溫度場只考慮傳熱，不考慮對流以及輻射，環境溫度為室溫25攝氏度。
2. 材料的各項參數不是固定參數，而是隨溫度變化的參數。
激光參數：
光斑直徑：100微米
激光功率：200W
掃描速率v=800mm/s
占空比ra=0.5
激光頻率f=20000Hz
展開 RP Fiber Power 光纖激光器及光纖器件設計軟件——脈沖顯示窗口
進一步提示：
·使用Home和End鍵，您可以分別移動到第一個和最后一個計算的脈沖。
·點擊圖表，在鼠標光標位置顯示十字，并用數字顯示其坐標。單擊時按住Ctrl鍵，十字會移動到所顯示曲線的最近的數據點。
·在圖表上方輕輕點擊，顯示數值范圍和分辨率。
·如果在執行腳本之前打開了脈沖顯示窗口，則可以在計算整個脈沖傳播之前使用該窗口。可能只是部分脈沖已經被計算出來了，其他的脈沖還不能顯示出來。
·表單設置也可以通過腳本中的各種函數調用進行修改。
如果兩個脈沖的相互作用已經用函數pp_fiber_2p()進行了模擬，則脈沖顯示窗體還有一個按鈕，用于在脈沖1和脈沖2的顯示之間切換。
展開 光纖激光器設計軟件 | RP Fiber Power仿真脈沖放大器模型
光纖激光器軟件設計
RP Fiber Power仿真脈沖放大器模型
講講脈沖放大器在 RP Fiber Power 中的演示結果。基于初始脈沖的基本性能包括脈寬、重頻等的定義，脈沖傳輸的定義，加上光纖的結構和模型的搭建就可以簡單的模擬脈沖經過光纖放大器傳輸的結果。復雜模型比如考慮多模，多摻雜系統，動態仿真等在此基礎上添加相關參數代碼即可。下圖顯示了拋物線型脈沖作為輸入信號光經過摻Yb光纖激光器之后的結果圖。
（1）時間序列圖
（2）頻域圖
（3）強度分布
（4）光纖中不同位置處脈沖的輸出性能參數變化
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RP 系列 激光分析設計軟件
展開 同步時空聚焦(SSTF)
在超短脈沖激光技術的應用領域，必須在空間域和時間域控制場的特性，同步時空聚焦(SSTF)是一種常用的技術。這樣的裝置經常導致時空效應，如脈沖前沿傾斜。我們建立了一個常用的SSTF裝置來研究焦點場的時空行為以及各種系統參數對產生的脈沖前傾斜的影響。
裝置中的脈沖前沿傾斜
在這個用例中，我們演示了理想SSTF裝置的特性，包括啁啾及其對脈沖前傾斜的影響。
用于超短脈沖的光柵展寬器
我們建立了一個由兩個衍射光柵組成的脈沖展寬器，研究了脈沖與光柵相互作用引起的脈沖展寬效應。
了解更多信息請發送消息到：support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
網址：http://www.infotek.com.cn / http://www.honglun-seminary.com
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[NEWSLETTER] 同步時空聚焦(SSTF)
在超短脈沖激光技術的應用領域，必須在空間域和時間域控制場的特性，同步時空聚焦(SSTF)是一種常用的技術。這樣的裝置經常導致時空效應，如脈沖前沿傾斜。我們建立了一個常用的SSTF裝置來研究焦點場的時空行為以及各種系統參數對產生的脈沖前傾斜的影響。
裝置中的脈沖前沿傾斜
在這個用例中，我們演示了理想SSTF裝置的特性，包括啁啾及其對脈沖前傾斜的影響。
用于超短脈沖的光柵展寬器
我們建立了一個由兩個衍射光柵組成的脈沖展寬器，研究了脈沖與光柵相互作用引起的脈沖展寬效應。
了解更多信息請發送消息到：support@infotek.com.cn / support@infocrops.com
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展開 SHPB可控多脈沖加載技術與Abaqus仿真方法 ￥15
1、問題介紹
SHPB多脈沖加載方法一般有兩種：多次反射加載法、多級撞擊桿法。多次反射加載法，利用入射桿的反射波在端面二次反射形成加載波，實際上常規的SHPB試驗都是多次反射加載，只不過在處理數據時只截取了第一次加載的數據，其特點是相鄰加載時間間隔是固定值（入射桿桿長的兩倍與桿彈性波速的比值）；多級撞擊桿法，是基于撞擊桿或者加載結構設計，將撞擊桿設計成可實現多次撞擊的結構，撞擊間隔可調可控，多級撞擊桿一般有串聯結構、夾心結構等形式。
本案例主要介紹SHPB夾心結構的多級撞擊桿技術與仿真方法。
2、內容
2.1 基于夾心撞擊桿的多脈沖加載SHPB結構
夾心撞擊桿形式的多脈沖加載SHPB結構如下：
夾心形式的撞擊桿主要由外桿和內桿組成，內桿與外桿端面間隔d。實際試驗中，內桿是圓柱體，尺寸與外桿內徑相同（留有公差），內桿與外桿可以滑動，外桿自由端封閉，靠近撞擊端的端面裝配有端蓋。
進行實驗時，內桿、外桿以相同的初速度運動，由于間隔d的存在，外桿先撞擊入射桿，然后經過一定的時間間隔后內桿再撞擊入射桿，因此通過調節間隔d的大小可以控制多脈沖加載的時間間隔。
2.2 時間間隔計算
根據一維應力波理論，可知：
（1）加載脈寬：
第一次加載（加載波1）：
第二次加載（加載波2）：
（2）兩次沖擊時間間隔：
其中，初始撞擊速度，撞擊外桿長度，撞擊內桿長度，波速，間隔長度，為波阻抗比值。
展開 激光技術運用普及，半導體激光體備受關注
輸出功率由幾毫瓦提高到千瓦級(陣列器件)它具有效率高、體積小、重量輕、結構簡單、能將電能直接轉換為激光能、功率轉換效率高(已達10%以上、最大可達50%)。便于直接調制、省電等優點，因此應用領域日益擴大.目前，固定波長半導體激光器的使用數量居所有激光器之首，某些重要的應用領域過去常用的其他激光器，已逐漸為半導體激光器所取代。
20世紀60年代初期的半導體激光器是同質結型激光器，它是在一種材料上制作的pn結二極管。在正向大電流注入下，電子不斷地向P區注入，空穴不斷地向1"1區注入。于是，在原來的pn結耗盡區內實現了載流子分布的反轉，由于電子的遷移速度比空穴的遷移速度快，在有源區發生輻射、復合，發射出熒光，在一定的條件下發生激光。這是一種只能以脈沖形式工作的半導體激光器。
半導體激光器發展的第二階段是異質結構半導體激光器，它是由兩種不同帶隙的半導體材料薄層。如GaAs。GaAIAs所組成，最先出現的是單異質結構激光器(1969年)。單異質結注入型激光器(SHLD)是利用異質結提供的勢壘把注入電子限制在GaAsP—N結的P區之內，以此來降低閥值電流密度，其數值比同質結激光器降低了一個數量級，但單異質結激光器仍不能在室溫下連續工作。
從20世紀70年代末開始，半導體激光器明顯向著兩個方向發展，一類是以傳遞信息為目的的信息型激光器。另一類是以提高光功率為目的的功率型激光器。在泵浦固體激光器等應用的推動下，高功率半導體激光器(連續輸出功率在100mw以上，脈沖輸出功率在5W以上，均可稱之謂高功率半導體激光器)在20世紀90年代取得了突破性進展，其標志是半導體激光器的輸出功率顯著增加。
20世紀90年代出現的面發射激光器(SEL)是一種在室溫下可達到亞毫安的網電流8mW的輸出功率和11%的轉換效率的半導體激光器。
展開 激光位移傳感技術解析：工業激光傳感新方案
回波分析法則是通過激光發射器每秒發射一百萬個激光脈沖到檢測物并返回至接收器，處理器計算激光脈沖遇到檢測物并返回至接收器所需的時間，以此計算出距離值，該輸出值是將上千次的測量結果進行的平均輸出，即所謂的脈沖時間法測量的，最遠檢測距離可達250m。
而在精確的振動測量方面，常用的激光多普勒振動儀（LDV）的工作原理是在光學干涉的基礎上，通過兩束相干光束I1和I2的疊加來進行測量。疊加后的光強不是簡單的兩束光強之和，而且包括一個相干調制項。調制項與兩束光之間的路徑長度有關。
盡管激光三角法測量位移相對簡單可靠，但其缺點是測量精度隨著測量距離和范圍的增大而降低，因此測量范圍受到限制。此外，還需要一定的開放空間來滿足三角法的測量需求，故無法實現在深溝或深孔中的應用。而激光回波分析法則適合于長距離檢測，但測量精度相對于激光三角測量法要低。在振動測量應用方面，前面這兩種位移／距離測量技術的檢測能力（頻率范圍／振動量范圍／精度）比較有限。而LDV雖可進行非常精確的振動測量及瞬時位移測量，但是欠缺測量絕對位移或距離的能力，且成本也相當高。
激光傳感新方案
基于這樣的現狀，摯感光子依靠核心團隊在光電通信領域的深厚技術積累，利用集成光學芯片技術的優勢開發了一種小型激光傳感平臺，將這兩種主流的傳感功能結合在一個光學平臺上，可實現位移測量和振動測量等多種功能，在保持高精度測量的同時還極大降低了模塊尺寸和成本。
目前光學元器件通常體積大且價格昂貴，并且在與其他電子元器件的連接過程需要定制精確的裝配流程。而光學元件集成化可以使其在低成本的基礎上，實現更復雜的設計和更多的功能。集成光學芯片可以在一個單一的光學基底上包含數十到數百個光學元件，包括激光器、調制器、光電探測器和濾波器，現已成為一種有效的解決方案，為現有和新興市場提供創新的光學模組。
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