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激光电视相关的资讯

  • 天津拓普成功参加中国国际激光及光显产品展览会
    由中国国际贸易促进委员会、中国国际展览中心集团公司、中国光学光电子行业协会主办的中国光电周 暨第十三届中国国际激光· 光电子及光电显示产品展览会于2008年11月27日在北京· 中国国际展览中心胜利闭幕。中国光电周&mdash &mdash 中国国际激光,光电子及光显示产品展览会是由中华人民共和国国务院正式批准,中国信息产业部和中国贸易促进委员会主办,由中国光学光电子行业协会和中国国际展览中心集团公司共同承办的国际性展览会。 经过十多年的发展,作为中国最具权威的顶级光电产品综合大展,展览会已经吸引了来自40 多个国家,超过25 万名的专业观众,商业人士,企业决策者和36 个海外贸易代表团参加和参观了光电展,大约有来自15 个国家近三百家报纸和电视台记者进行报道,同时,还有来自北美、德国、意大利、法国、俄罗斯、中国科学院的338 位专家组织了100 多场专业研讨会,展会的成交额累计达到235.8 亿人民币。 天津市拓普仪器有限公司(天津市光学仪器厂)是国家定点生产制造物理分光仪器和精密分析仪器的重点企业,同时也是国内光学仪器行业享有声誉的高科技企业之一。此次展会上我公司展出了包括分析仪器、实验用光源、光学平台以及新近面市的精密光学调整架等几大类产品,展会期间我公司的工作人员给参观人员提供了热情周到的服务并针对客户提出的技术问题做了详细的解答,无论是服务还是产品都赢得了广大参会人员的一致好评。借此机会天津市拓普仪器有限公司全体员工向一直关注、支持我公司发展广大客户和同仁表示诚挚的谢意! 开幕典礼盛况 光电协会的理事长和秘书长莅临我公司展位参观指导并合影留念 我公司展位概貌 我公司工作人员给客户进行详细的讲解
  • 浅谈在线激光氧分析技术在石化行业的应用
    浅谈在线激光氧分析技术在石化行业的应用 —— 杜伯会 陈永华 张永茂 2023.6.4(杜伯会,山东省产品质量检验研究院 正高级工程师)摘要:本文主要阐述目前石化行业在线氧分析技术方案状况,分析比较各方案的特点,以及常规应用场景等。重点阐述在线激光氧分析仪的一些特点特性,随着其技术应用方案方法日趋成熟,应用场景将更加丰富。从经济性角度和使用易维护角度看,在线激光氧分析仪的技术方案将会越来越被更多的选择。最后,对在线激光氧分析技术做了市场展望,并提出相关问题和思考。关键词: 在线激光氧分析仪;石化行业;应用;标准一、在线氧分析仪介绍在线氧分析仪是一种工业过程分析仪表,主要用于各种工业过程混合气体中氧含量检测,多应用于石油、空分、化工流程、磁性材料、高温烧结炉保护气体、电子行业保护性气体以及玻璃、建材行业等行业。根据不同的工况工艺,有不同原理的氧分析仪,具体可分为:电化学式氧分析仪(又名燃料电池法氧分析仪)、氧化锆氧分析仪、磁氧分析仪(又名顺磁氧分析仪。顺磁氧的,又分机械顺磁氧和热顺磁氧)、激光式氧分析仪。测量形式有便携式的和在线式的,测量范围有常量的和微量的,不同的气体介质,不同的应用工况条件,不同的技术要求,不同的应用环境下,选用不同原理的氧分析仪方案,各自有着不同的优缺点。1.1 电化学氧分析仪电化学氧气分析仪的核心元件是一个电化学氧气传感器。常见的电化学氧气传感器由一个传感电极(或工作电极)和一个对电极组成,两个电极间有一层薄薄的电解液。要检测的气体先通过一个小的毛细口传感器,然后通过一个疏水膜扩散进入,最终到达电极表面。传感器的结构设计保证会有适量的气体进入与感应电极反应产生足够的电信号,并同时防止电解液泄漏出传感器。通过疏水膜扩散进入传感器里的气体在感应电极发生氧化/还原反应,电极间连接一个电阻,这样,阴极和阳极间会产生一个与氧浓度成正比的电流。通过检测这个电流,就反应出气体中的氧浓度。电化学氧分析仪优点:相对来说通用性好;价格适中;测量精度、准确度较好。电化学氧分析仪缺点:传感器温度范围小,压力不能高,传感器寿命短(化学原理有消耗性),电解液一直在消耗,随着电解液的消耗,仪表会有漂移,稳定性变差;传感器容易受其它气体影响(如腐蚀性气体)。 1.2 氧化锆氧分析仪氧化锆(ZrO2)是一种陶瓷,一种具有离子导电性质的固体。在常温下为单斜晶体,当温度升高到一定温度时,晶型转变为立方晶体,同时约有7%的体积收缩;当温度降低时,又变为单斜晶体。若反复加热与冷却,氧化锆就会破裂。因此,纯净的氧化锆不能用作测量元件。如果在氧化锆中加入一定量的氧化钙(CaO)或氧化钇(Y2O)作稳定剂,再经过高温焙烧,则变为稳定的氧化锆材料,这时,四价的锆被二价的钙或三价的钇置换,同时产生氧离子空穴,所以氧化锆属于阴离子固体电解质。氧化锆主要通过空穴的运动而导电,当温度达到600℃以上时,氧化锆就变为良好的氧离子导体。在氧化锆电解质的两面各烧结一个铂电极,当氧化锆两侧的氧分压不同时,氧分压高的一侧的氧以离子形式向氧分压低的一侧迁移,结果使氧分压高的一侧铂电极失去电子显正电,而氧分压低的一侧铂电极得到电子显负电,因而在两铂电极之间产生氧浓差电势。此电势在温度一定时只与两侧气体中氧气含量的差(氧浓差)有关。若一侧氧气含量已知(如空气中氧气含量为常数),则另一侧氧气含量(如烟气中氧气含量)就可用氧浓差电势表示,测出氧浓差电势,便可知道烟气中氧气含量。因为氧化锆的耐高温特性,其多应用于温度条件相对较高的工况(窑炉、锅炉)。氧化锆氧分析仪优点:不受检测气体温度高的影响(氧化锆氧量分析仪耐高温);通过不同导流管可检测各种温度气体中的氧含量;适用于温度较高的工况。氧化锆氧分析仪缺点:采样气体杂质较多时,有可能堵塞采样管;多孔铂电极易受到被测气体中的腐蚀性气体腐蚀而失效;加热器一般用电炉丝加热,寿命不长;1.3 顺磁氧分析仪任何物质,在外界磁场的作用下,都会被磁化,呈现出一定的磁特性。物质在外磁场中被磁化,其本身会产生一个附加磁场,附加磁场与外磁场方向相同,该物质被吸引,表现为顺磁性;方向相反,该物质被排斥,表现为逆磁性。气体介质处于磁场也会被磁化,而且根据气体的不同也分别表现出顺磁性或逆磁性。如O2、NO、NO2等是顺磁性气体,H2、N2、CO2、CH4等是逆磁性气体。体积磁化率——任何物质,在外界磁场的作用下,都会被磁化,不同物质受磁化的程度不同,可以用磁化强度M来表示。顺磁式氧分析仪,是根据氧气的体积磁化率比一般气体高得多,在磁场中具有极高的顺磁特性的原理制成的一种测量气体中含氧量的分析仪器。 顺磁式氧分析仪也可叫做磁效应式氧分析仪、或磁式氧分析仪,我们通常通称为磁氧分析仪。它一般分为磁机械式、磁压力式和氧热磁对流式分析仪三种。1.4 激光氧分析仪激光氧分析仪原理:在光谱学上,通过气体吸收谱线的构成,可以分辨物质的组分。自然界中,每种气体都会吸收特定波长的光,当光谱发射的特定波长光束在穿透测量管时,被测气体通过选频吸收,从而导致被吸收光强度产生衰减,输出光将减弱或缺失这部分波长成分,系统利用不同气体成分对应不同的特征吸收谱线及气体浓度和红外或激光吸收光谱之间存在的对应关联,再通过检测吸收谱线的吸收大小(即光强度衰减信息)就可以获得被测气体的浓度。如图 1-1。图 1-1二、在线激光氧分析应用技术介绍2.1、在线激光氧按安装工艺分类2.1.1对射式激光技术介绍如图 2-1所示,对射式激光检测分析技术是指安装在待检装置的两端,一端是发射端,一端是接收端,激光穿过待检样的检测监测方法。图 2-12.1.2 产品特点(1)发射单元和接收单元信号对接要求高适用于较大管径的原位场所;但是管径过大会导致发射光和接收管在一致性的保障增加难度,同时距离大小也对激光光源的发散程度会有影响,导致检测信号检测不到。(2)原位取样安装在监测点位置选择合适点位。(3)耐高温通过安装隔热措施,可以将检测点装置的高温隔离,对设备进行保护。同时,激光发射和接收器是检测现场待测样的光谱信息,使检测设备不受现场温度影响。2.1.3 反射式激光技术介绍如图 2-2所示,是一种运用固态激光光源的非接触式测量方式。在化工、石化和炼化行业,利用可调谐二极管分析仪进行检测和监测,其具有高度可靠,维护量小,成本低等优点被越来越多选用气体分析。通过自身光源对镜面反射回来的信号检测分析,一致性有保障,光源不受污染物和腐蚀气体的影响。低浓度气体样本,通过增加激光器的功率来增强对气体的分辨率。图 2-22.1.4 选用特点安装方式为插入式单侧安装或取样式。对管径要求不能太大,否则取样信号的完整性很难保障;对温度要求范围不能太高,否则由于温度对检测设备的影响难以控制,对设备的稳定性和准确性都将影响;对待测对象的粘度要求,粘度太大容易污染检测单元,导致数据失真。2.1.5 抗污染源的应对措施考虑双层防护,重点考虑防尘防腐防爆措施;内层防护层采用特氟龙材料,具有通气性和对大分子的阻隔性如水分子等;外层特制不锈钢材质保护,具有耐压防冲击的特征。2.2 在线激光氧分析技术与其它方案比较分析在线激光氧分析技术与其它氧分析技术相比,具有安装方便简单、快速响应结果、后期使用维护量少、耗材量少、故障率低、寿命长等特点。从工况要求角度分析,在线激光氧分析技术使用工况范围广,原位检测。2.3 在线激光氧分析技术应用时,选择产品需要注意的一些事项防爆性能识别要求;防腐性能识别要求;防潮性能要求;防尘性能。2.4 安装时对检测现场工况注意事项安装位置的选择;安装结构形式设计方案。对射式需要对较粗管径的检测监测,管径太细路径太短容易造成检测信号不识别,对工况的温度环境要求不高;反射式原位检测适用管径相对较细的管路监测,检测路径往返固定,通过自身的对检测信号浓度识别换算和折算,进行判断。根据待测管径大小又可分为取样式(管径极小的待测气体样品)和插入式管径略大的工况。对环境温度要求不大于80度为佳,另外对待检测样品的粘度有一定要求,如果粘度过大,不能冲洗掉就会粘贴到检测器表面,从而使仪器失灵。因而,不适宜粘度过大的样品。另外,由于插入到检测管路中,需要定期检查和清洗,以免有过多的异物粘贴到检测器表面导致数据失灵。维保时间可根据样品的粘度情况制定,一般以3到6个月为宜。定期检查和清洗维护是必须和必要的。三、目前石化行业在线激光氧分析设备技术应用分析3.1 应用领域在线激光氧分析设备应用领域包括:石油、石化、煤化工等;天然气、合成气;半导体制造业;气体纯度;化学反应监测;纯碳氢化合物气流监测;可燃液体、原液给料的保护气氛;乙烯、丙烯、丁二烯、橡胶基和VCM生产的过程监测;尾气排放检测;储罐气体检测。3.2 石化行业工艺路线图石油化工行业生产工艺路线如图 3-1所示。图 3-13.3 在线氧分析技术在石化行业应用领域常关注的监测项目在线氧分析技术在石化行业应用领域常关注的监测项目,见表3-1。表3-13.4 小结在线激光氧分析技术以其结构简单方便、快捷检测、易维护、经济、性价比高等优点,被广大用户更多关注。应用领域也在不断的被创新发展,不断进步和认知成熟,光纤技术和仪器设备硬件的品质不断提升,是其快速发展的基础;大数据库信息系统的建立完善发展是其走向成熟应用有力保障。四、市场展望与问题思考4.1 市场展望随着社会对环保排放意识增强,对企业生产过程中所产生的影响环境空气质量和设备安全的一些关键性气体指标检测监测越来越被重视起来,同时,随着工业化的快速发展,工业企业向大型化规模化发展,安全保障措施要求不断提升,在线激光氧分析技术的使用将会越来越广泛。4.2 问题思考目前在线激光氧分析技术没有标准方法可参照。一项技术的应用成熟与否,其对应的方法标准也要不断归纳、建立、推出,以标准进行客观评价和评判。在线氧分析技术应用越来越广泛,在线激光氧分析技术所对应的应用方法标准有待研究和总结建立。
  • 中科院长春光机所:激光技术的“前世今生”
    p   自1960年美国研制成功世界上第一台红宝石激光器,我国也于1961年研制成功国产首台红宝石激光器(诞生于中国科学院长春光学精密机械研究所)以来,激光技术被认为是20世纪继量子物理学、无线电技术、原子能技术、半导体技术、电子计算机技术之后的又一重大科学技术新成就。 br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/fa6ca572-ac36-49a3-8c53-3b3f8b976589.jpg" title=" 1.jpg" / /p p   如今,我们家中用的CD和DVD播放器,办公室的激光打印机和商场的条码扫描器都有激光。人们用激光治疗近视视力,通过光纤网络发送邮件浏览视频。无论我们是否意识到,我们每个人每天都使用激光,但是有多少人真正了解激光是什么,如何工作? /p p   激光,是一种自然界原本不存在的,因受激而发出的,具有方向性好、亮度高、单色性好和相干性好等特性的光。 /p p   激光的产生机理可以溯源到1917年爱因斯坦解释黑体辐射定律时提出的假说,即光的吸收和发射可经由受激吸收、受激辐射和自发辐射三种基本过程。众所周知,任何一种光源的发光都与其物质内部粒子的运动状态有关。当处于低能级上的粒子(原子、分子或离子)吸收了适当频率外来能量(光)被激发而跃迁到相应的高能级上(受激吸收)后,总是力图跃迁到较低的能级去,同时将多余的能量以光子形式释放出来。 /p p   如果光是在没有外来光子作用下自发地释放出来的(自发辐射),此时被释放的光即为普通的光(如电灯、霓虹灯等),其特点是光的频率大小、方向和步调都很不一致。 /p p   但如果是在外来光子直接作用下由高能级向低能级跃迁时将多余的能量以光子形式释放出来(受激辐射),被释放的光子则与外来的入射光子在频率、位相、传播方向等方面完全一致,这就意味着外来光得到了加强,我们称之为光放大。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/ab5eeaa4-0704-4844-ae33-97c5ada732a7.jpg" title=" 2.jpg" / /p p br/ /p p style=" text-align: center " strong 图:激光产生机理:(左)受激吸收,(中)自发辐射,(右)受激发射 /strong /p p br/ /p p   而激光的产生需要满足三个条件:粒子数反转、谐振腔反馈和满足阈值条件。通过受激吸收,使处于高能级的粒子数比处于低能级的越多(粒子数反转),还需要在有源区两端制作出能够反射光子的平行反射面,形成谐振腔,并使增益大于损耗,即相同时间新产生的光子数大于散射吸收掉的光子数。只有满足了这三个条件,才有可能产生激光。 /p p br/ /p p strong 激光的特性 /strong /p p br/ /p p 激光之所以被誉为神奇的光,是因为它有普通光完全不具备的四大特性。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/cf4f1592-b99a-4837-8b8b-afb9947bff5f.jpg" title=" 3.jpg" / /p p 1.方向性好& nbsp ——普通光源(太阳、白炽灯或荧光灯)向四面八方发光,而激光的发光方向可以限制在小于几个毫弧度立体角内,这就使得在照射方向上的照度提高千万倍。激光每200千米扩散直径小于1米,若射到距地球3.8× 105km的月球,光束扩散不到2千米,而普通探照灯几千米外就扩散到几十米。 /p p   激光准直、导向和测距就是利用方向性好这一特性。 /p p 2.亮度高& nbsp ——激光是当代最亮的光源,只有氢弹爆炸瞬间强烈的闪光才能与它相比拟。太阳光亮度大约是1.865× 109cd/m2,而一台大功率激光器的输出光亮度可以高出太阳光的亮度7~14个数量级。 /p p   尽管激光的总能量并不一定很大,但由于能量高度集中,很容易在某一微小点处产生高压和几万摄氏度甚至几百万摄氏度的高温。激光打孔、切割、焊接和激光外科手术等实际应用就是利用了这一特性。 /p p 3.单色性好& nbsp ——光是一种电磁波。光的颜色取决于它的波长。普通光源发出的光通常包含着各种波长,是各种颜色光的混合。太阳光包含红、登、黄、绿、青、蓝、紫七种颜色的可见光以及红外光、紫外光等不可见光。 /p p   而某种激光的波长只集中在十分窄的光谱波段或频率范围内。如氦氖激光的波长为632.8纳米,其波长变化范围不到万分之一纳米。激光良好的单色性为精密度仪器测量和激励某些化学反应等科学实验提供了极为有利的手段。 /p p 4.相干性好& nbsp ——干涉是波动现象的一种属性。基于激光具有高方向性和高单色性的特性,它必然会是相干性极好的光。激光的这一特性使全息照相成为现实。 br/ /p p strong 激光器的类型 /strong /p p   在光源中,实现能级粒子数反转是实现光放大的前提,也就是产生激光的先决条件。要实现粒子数反转,需借助外来光的力量,使大量原来处于低能级的粒子跃迁到高能级上去,这个过程我们称之为“激励”。 /p p   我们通常所说的激光器,就是使光源中的粒子受到激励而产生受激辐射跃迁,实现粒子数反转,然后通过受激辐射而产生光的放大的装置。激光器虽然多种多样,但使命都是通过激励和受激辐射而获得激光。因此激光器通常均由激活介质(即被激励后能产生粒子数反转的工作物质)、激励装置(即能使激活介质发生粒子数反转的能源,泵浦源)和光谐振腔(即能使光束在其中反复振荡和被多次放大的两块平面反射镜)三个部分组成。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/34e5f14c-4b66-43c1-8be3-c64c88a23970.jpg" title=" 4.jpg" style=" width: 590px height: 320px " width=" 590" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 320" border=" 0" / /p p br/ /p p style=" text-align: center " strong 图:激光器的工作原理 /strong /p p   由于我们可以以许多不同的方式激发许多不同种类的原子,我们可以(理论上)制造许多不同种类的激光。 /p p   激光器有多种分类方式,其中最著名的是固体,气体,液体染料,半导体和光纤激光器。固态激光器介质是类似红宝石棒或其他固体结晶材料,并且缠绕在其上的闪光管泵送其充满能量的原子。为了有效地工作,固体必须掺杂,这是一种用杂质离子代替一些原子的过程,使其具有恰当的能级以产生一定精确频率的激光。固态激光器产生高功率光束,通常是非常短的脉冲。相比之下,气体激光器使用惰性气体(即所谓的准分子激光器)或二氧化碳(CO2)作为介质的化合物产生连续的亮光。 CO2激光器功能强大,效率高,常用于工业切割和焊接。液体染料激光器使用有机染料分子的溶液作为介质,主要优点是可用于产生比固态和气体激光器更宽的光频带,甚至可“调谐”以产生不同的频率。 /p p   按波长来分,覆盖的波长范围包括远红外、红外、可见光、紫外直到远紫外,最近还研制出X射线激光器和正在开发的γ射线光器; /p p   按激励方式不同,有光激励(光源或紫外光激励)、气体放电激励、化学反应激励、核反应激励等; /p p   按输出方式不同,有连续的、单脉冲的、连续脉冲的和超短脉冲等; /p p   从功率输出的大小来看,其中连续的输出功率小至微瓦级,最大可达兆瓦级。脉冲输出的能量可从微焦耳至10万以上焦耳,脉冲宽度由毫秒级到皮秒级乃至飞秒级(1000万亿分之一)。 /p p   各式各样激光器满足不同的应用要求。如激光加工和某些军用激光都要求高功率激光或高能量激光(即所谓强激光)。有的希望脉冲时间尽量缩短,以从事某些特快过程的研究。有的还对提高光的单色性、改善输出光的模式、改善光斑的光强分布以及要求波长可调等提出了很高的要求。这些要求促使着激光器的研究者不断探索,从而使激光器的探索深度和应用广度得到前所未有的发展。 /p p strong 蓬勃发展的激光应用 br/ /strong /p p   所谓激光技术,就是探索开发各种产生激光的方法以及探索应用激光的这些特性为人类造福的技术的总称。 /p p   50多年来,激光技术与应用发展迅猛,已与多个学科相结合形成多个应用技术领域,比如光电技术,激光医疗与光子生物学,激光加工技术,激光检测与计量技术,激光全息技术,激光光谱分析技术,非线性光学,超快激光学,激光化学,量子光学,激光雷达,激光制导,激光分离同位素,激光可控核聚变,激光武器等。这些交叉技术与新的学科的出现,大大地推动了传统产业和新兴产业的发展。 /p p 1、激光在信息领域的应用 /p p   半导体激光器和光纤放大器是光纤通信的两项关键技术。 /p p   半导体激光器发出的激光不仅单色性和相干性好,而且光波频率比微波频率又高万倍,故以激光为传递信息的载体,用光纤做信息传递线路的光纤通信,不仅通信质量好、抗干扰能力强、保密性好,而且通信容量比微波通信要提高上万倍。 /p p   利用激光技术进行光存储,使信息的存储发生了革命性的飞跃。一张CD声频光盘的记录密度相当于1000万bit/cm2,可记录78分钟的音乐节目,比密纹唱片要大好几个数量级。 /p p br/ /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/dedc2b11-657b-46c7-b7c6-323f02c9b1b4.jpg" title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图: CD或DVD播放机中的光盘的激光和镜头。右下方的小圆是半导体激光二极管,而较大的蓝色圆圈是从激光器从光盘的光滑表面反射后读取光的透镜。 /strong /p p   此外,激光打印机、激光传真机、激光照排、激光大屏幕彩色电视、光纤有线电视以及大气激光通讯等均已得到广泛应用。 /p p 2、激光在全息术领域的应用 /p p   光作为一种波动现象,表征它的物理量有波长(同颜色有关)、振幅(同光的强弱有关)和位相(表示波动起点同基准时间的关系)。 /p p   人们利用感光的照相方法,只能记录下波长和振幅,所以无论照得多么逼真,看照片和看真的景物总是不一样。 /p p   而激光具有高相干性,能获取干涉波空间包括相位在内的全部信息。因此,采用激光进行全息摄影,被拍物体的全部信息都被记录在底片上,通过光的衍射,就能复现被摄取物体栩栩如生的立体形象。 /p p   全息照相具有三维成像的特点,可重复记录,而且每一小块全息底片都能再现物体的完整立体形象,可广泛用于精密干涉计量、无损探伤、全息光弹性、微应变分析和振动分析等科学研究。 /p p   其中,利用全息干涉术研究燃气燃烧过程、机械件的振动模式、蜂窝板结构的粘结质量和汽车轮胎皮下缺陷检查等已得到广泛应用。并且,全息照相用作商品和信用卡的防伪标记已形成产业,用全息照相拍摄珍贵艺术品,不仅欣赏起来令人如临其境,而且为艺术品的修复提供了可靠而逼真的依据。正在发展的全息电视还将为人们增添一种新的生活享受。 /p p 3、激光在医疗领域的应用 /p p   激光在医学上的应用分为两大类:激光诊断与激光治疗,前者是以激光作为信息载体,后者则以激光作为能量载体。 /p p   在激光诊断方面,激光可穿透到组织较深的地方进行诊断,直接反映组织病况,给医生诊断提供了充分依据。 /p p   在激光治疗方面,激光技术已成为临床治疗的有效手段,也成为发展医学诊断的关键技术。它解决了医学中的许多难题,例如激光手术治疗切口小,对组织基本没有损害或损害极小,毒副作用反应少。目前,激光临床应用领域包括近视矫正、视网膜修补、蛀牙修复、分子级微创手术等,当前激光医学的出色应用研究主要表现在以下方面:光动力疗法治癌;激光治疗心血管疾病;准分子激光角膜成形术;激光美容术;激光纤维内窥镜手术;激光腹腔镜手术;激光胸腔镜手术;激光关节镜手术;激光碎石术;激光外科手术;激光在吻合术上的应用;激光在口腔、颌面外科及牙科方面的应用;弱激光疗法等。目前,激光治疗在基础研究、新技术开发以及新设备研制和生产等诸多方面都保持持续的、强劲的发展势头。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/c865b4af-a3a7-46dd-8f4d-a512edd3bcc7.jpg" title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 图:激光在口腔医学领域的应用 /strong /p p 4.激光加工 /p p   利用激光的高强度(亮度)聚焦激光束在1 ms内能发射100J的光能量,聚焦起来足以使材料在短时间内融化或汽化,从而对不同特性难以加工的材料进行加工处理,如:焊接、打孔、切割、热处理、光刻等。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201707/insimg/9c933388-bd17-4722-8ba2-990a5003e9de.jpg" title=" 7.jpg" style=" width: 600px height: 188px " width=" 600" vspace=" 0" hspace=" 0" height=" 188" border=" 0" / /p p   激光加工具有精度高、畸变小、无接触、能量省等优点,其应用领域几乎可以覆盖整个机械制造业,包括矿山机械、石油化工、电力、铁路、汽车、船舶、冶金、医疗器械、航空、机床、发电、印刷、包装、模具、制药等行业。其中关键零部件和精密设备的磨损和腐蚀都能很好地利用激光熔覆技术进行修复和优化,成为化腐朽为神奇的利器。 /p p 5.精密测量 /p p   精密测量是利用了激光单色性好、相干性强、方向性好的特点。相比于其他测距仪,激光测距具有探测距离远,精度高,抗干扰,保密性好,体积小重量轻的优点。测距仪发出光脉冲,经被测目标反射后,光脉冲回到接收系统,测量发射与接收时间间隔。 /p p   激光同时具有高亮度和高相干性,这使得光的多普勒效应能够在测速方面得到应用。激光雷达是以发射激光束探测目标的位置、速度等特征量的雷达系统。从工作原理上讲,激光雷达与微波雷达没有根本的区别:向目标发射探测信号(激光束),然后将接收到的从目标反射回来的信号(目标回波)与发射信号进行比较,作适当处理后,就可获得目标的有关信息,如目标距离、方位、高度、速度、姿态、甚至形状等参数,从而对飞机、导弹等目标进行探测、跟踪和识别,它在军事领域发挥着重要的作用,也成为环境监测的有力武器。 /p p   此外,引力波的探测也是利用激光干涉测量方法,进行中低频波段引力波的直接探测,观测双黑洞并合和极大质量比天体并合时产生的引力波辐射,以及其他的宇宙引力波辐射过程。 /p p   激光是20世纪人类最重大的发明之一,激光技术的应用已广泛深入到工业、农业、军事、医学乃至社会的各个方面,对人类社会的进步正在起着越来越重要的作用,正奇迹般地改变着我们的世界。 /p
  • 2013年激光行业前景分析
    激光是20世纪60年代发展起来的一门新兴科学。它是一种具有亮度高、方向性好、单色性好等特点的相干光。   激光应用于材料加工,使制造业发生了根本性变化,解决了许多常规方法无法解决的难题。在航天工业中,铝合金用激光焊接的成功被认为是飞机制造业的一次技术大革命。激光加工技术在汽车工业中的使用,实现了汽车从设计到制造的大变化,优化汽车结构,减轻了汽车自重,最终使汽车性能提高,耗油量降低。激光精加工和激光微加工不仅促进了微电子工业的发展,而且为微型机械制造提供了条件。另外,传统加工方法大都为力的传递,因此加工速度受到限制,而激光加工更多地是光的传递,惯性小,柔性大,而且激光能量密度高,加工速度可以很快,激光加工被誉为“未来制造系统共同的加工手段”。总之激光加工技术在世界范围内的迅猛发展正在引起一场新的工业革命,最终使材料加工业从目前的电加工时代过渡到光加工时代。   2012年在全球经济低迷不振的大环境下,激光器制造商在“经济余震”中所经历的不确定性和担忧,在经济大衰退之后的几年内将依然存在。然而从长远销售预期来看,在很多几乎不受地域或者全球性经济衰退影响的领域,激光正在作为一种成熟的、对经济增长发挥重要作用的技术,呈现出上扬态势。尽管预计全球债务危机将会限制2013年的某些资本设备支出,但是激光器有望凭借“能实现制造自动化、提高效率、降低能耗,进而使企业在经济风暴中更具竞争力”的优势脱颖而出。   半导体制造业发展迅速,“绿色”技术无疑具有光明的未来,这就要求有新的激光加工工艺与技术来获得更高的生产品质、成品率和产量。除了激光系统的不断发展,新的加工技术和应用、光束传输与光学系统的改进、激光光束与材料之间相互作用的新研究,都是保持绿色技术革新继续前进所必须的。2013年激光技术在半导体行业将会取得怎样的成绩呢?   半导体市场:黯然神伤   虽然智能电子设备组件的微加工将继续为光纤激光器制造商带来利好势头,但是主要依赖于半导体资本设备采购的激光器制造商,将在2013年遭遇坎坷。   “随着半导体行业从45nm转向20nm甚至更高的节点,需要更多的制造步骤处理更多的层和新材料,这导致资本强度增加。”半导体设备暨材料协会(SEMI)行业研究与统计高级总监DanTracy表示,“2010年和2011年,半导体行业在产能扩充方面实现了坚挺恢复,同时也转向了更加先进的工艺技术。而2012年产能扩张的减少,为半导体行业带来了更多不确定性,一些分析师预计2013年半导体行业的资本支出将出现负增长。”Tracy还补充道,半导体资本设备市场存在着周期性,最近报道的设备数据反映了2012年下半年更加低迷的行业状况。2012年10月的订单出货比为0.75,订单量约比2011年10月下跌20%。   “对于微电子行业来讲,2012年将是一分为二的年头,”相干微电子部门营销总监DavidClark表示,“预计2013年传统消费电子产品,如笔记本电脑、PC、数码相机、硬盘驱动器和电视机将非常不景气,但是平板电脑和智能手机以及相关组件将会以惊人的速度增长。这无疑是个好消息,因为这些移动设备组件很多都是使用相干的激光器制造的,相干的这部分业务将会继续强劲增长。”Clark补充说,“如果基于Windows8的超级本和平板电脑在企业市场获得真正成功,相信这必将刺激2013年IC销售额的限制增长。”   ICInsihts公司也看到了类似趋势,其预计2013年电子设备的销售额将增长5%,2012年的增长率为3%。Clark对更长远的趋势也持乐观态度,他表示,“4G-LTE无线网络建设、互联网流量的持续增长、云计算的采用一级即将向450nm晶圆的迁移,所有这些都将促使未来几年内半导体资本支出方面出现重大投资。”   相干2012年第四财季(截至2012年9月29日)的销售额,从上年同期的2.08亿美元下降到1.89亿美元 与上个季度相比,订单量下降近23%。相比之下,Newport则由于研发市场和工业市场的强劲表现而实现了创纪录的销售额 当然半导体资本支出的疲软也使其受到了一定影响,其第四财季(截至2012年9月29日)微电子业务销售额比上年同期下降了9.7%,降至1.1亿美元。   作为一家主要为半导体行业提供光刻光源的供应商,Cymer公司2012年第三季度(截至2012年9月30号)的总营收约为1.32亿美元,基本与上年同期持平,但低于2012年第二季度1.49亿美元的总营收。2012年10月,Cymer公司被荷兰ASML公司以大约26亿美元的价格收购 2012年第三季度,Cymer出货了27套紫外系统,并向ASML交付了其首款极紫外光源,曝光功率为30W。   Cymer公司和日本Gigaphoton公司是业界领先的极紫外光源制造商,依据摩尔定律,他们会继续享受业务增长。但是研究超短、超高功率激光脉冲(如用于光与物质相互作用研究的极强光设施)的激光器制造商,正在寻求超越摩尔定律。   “早在2007年,来自美国能源部基础能源科学顾问委员会的一份报告就显示,当集成电路制造达到分子级或纳米级的时候,其将远远超越摩尔定律的限制。一个基于纳米芯片的超级计算机,可以舒适地握在掌中,且耗电极低。”CalmarLaser公司营销总监TimEdwards说,“这使得激光产业令人兴奋不已——没有激光发挥举足轻重的作用,分子尺度的未来将无法实现。飞秒光纤激光器制造商始终致力于提升脉冲到脉冲之间的稳定性,以满足眼科、光谱、DNA分析、分子成像、薄膜太阳能电池加工以及计量等应用的苛刻要求,所有这些都提供了广阔的科研激光市场,但是不知为何激光市场并未快速增长。”   随着激光技术的发展,激光技术必将在未来的半导体行业发展中扮演越来越重要的角色。接下来为激光技术在半导体行业的一些应用:   1 激光技术在晶片/芯片加工领域的应用   1.1在划片方面的应用   划片工艺隶属于晶圆加工的封装部分,它不仅仅是芯片封装的关键工艺之一,而是从圆片级的加工(即加工工艺针对整片晶圆,晶圆整片被同时加工)过渡为芯片级加工(即加工工艺针对单个芯片)的地标性工序。从功能上来看,划片工艺通过切割圆片上预留的切割划道(street),将众多的芯片相互分离开,为后续正式的芯片封装做好最后一道准备。   目前业界讨论最多的激光划片技术主要有几种,其主要特征都是由激光直接作用于晶圆切割道的表面,以激光的能量使被作用表面的物质脱离,达到去除和切割的目的。但是这种工艺在工作过程中会产生巨大的能量,并导致对器件本身的热损伤,甚至会产生热崩边(Chipping),被剥离物的沉积(Deposition)等至今难以有效解决的问题。 与很多先行技术不同,传统旋转砂轮式划片机的全球领导厂商东京精密公司和日本著名的激光器生产商滨松光学联合推出了突破传统理念的全新概念的激光划片机MAHOH。其工作原理摒弃了传统的表面直接作用、直接去除的做法 而采取作用于硅基底内的硅晶体,破坏其单晶结构的技术,在硅基底内产生易分离的变形层,然后通过后续的崩片工艺使芯片间相互分离。从而达到了无应力、无崩边、无热损伤、无污染、无水化的切割效果。   1.2在晶片割圆方面的应用   割圆工艺是晶体加工过程中的一个重要组成部分。早期,该技术主要用于水平砷化镓晶片的整形,将水平砷化镓单晶片称为圆片。随着晶体加工各个工序的逐步加工,在各工序将会出现各种类型的废片,将这些废片加工成小直径的晶片,然后再经过一些晶片加工工序的加工,使其变成抛光片。   传统的割圆加工方法有立刀割圆法、掏圆法、喷砂法等。这些方法在加工过程中对晶片造成的损伤较大,出片量相对较少。随着激光加工技术的发展,一些厂家对激光加工技术引入到割圆工序,再加上较为成熟的软件控制,可以在一个晶片上加工出更多的小直径晶片。   2 激光打标技术   激光打标是一种非接触、无污染、无磨损的新标记工艺。近年来,随着激光器的可靠性和实用性的提高,加上计算机技术的迅速发展和光学器件的改进,促进了激光打标技术的发展。   激光打标是利用高能量密度的激光束对目标作用,使目标表面发生物理或化学的变化,从而获得可见图案的标记方式。高能量的激光束聚焦在材料表面上,使材料迅速汽化,形成凹坑。随着激光束在材料表面有规律地移动同时控制激光的开断,激光束也就在材料表面加工成了一个指定的图案。激光打标与传统的标记工艺相比有明显的优点:   (a)标记速度快,字迹清晰、永久   (b)非接触式加工,污染小,无磨损   (c)操作方便,防伪功能强   (d)可以做到高速自动化运行,生产成本低。   在晶片加工过程中,在晶片的特定位置制作激光标识码,可有效增强晶片的可追溯性,同时也为生产管理提供了一定的方便。目前,在晶片上制作激光标识码是成为一种潜在的行业标准,广泛地应用于硅材料、锗材料。   3 激光测试技术   3.1激光三角测量术   微凸点晶圆的出现使测量和检测技术面临着巨大的挑战,对该技术的最基本要求是任一可行的检测技术必须能达到测量微凸点特征尺寸所需的分辨率和灵敏度。在50μm节距上制作25μm凸点的芯片技术,目前正在开发中,更小凸点直径和更节距的技术也在发展中。另外,当单个芯片上凸点数量超过10000个时,晶圆检测系统必须有能力来处理凸点数迅速增加的芯片和晶圆。分析软件和计算机硬件必须拥有足够高的性能来存储和处理每个晶圆上所存在的数百万个凸点的位置和形貌数据。   在激光三角检测术中,用一精细聚焦的激光束来扫描圆片表面,光学系统将反射的激光聚焦到探测器。采用3D激光三角检测术来检测微凸点的形貌时,在精度、速度和可检测性等方面,它具有明显的优势。   3.2颗粒测试   颗料控制是晶片加工过程、器件制造过程中重要的一个环节,而颗粒的监测也就显得至关重要。颗粒测试设备的工作原理有两种,一种为光散射法 另一种为消光法。   对于悬浮于气体中的颗粒,通常采用光散射法进行测试,同时某些厂家利用这种工作原理生产了测试晶片表面颗粒的设备 而对于液体中的颗粒,这两种方法均适用。   4 激光脉冲退火(LSA)技术   该技术通过一长波激光器产生的微细激光束扫描硅片表面,在一微秒甚至更短的作用时问内产生~个小尺寸的局域热点。由于只有上表面的薄层被加热,硅片的整体依然保持低温,使得此表面层的降温速率几乎和它的升温速率一样快。从固体可溶性的角度考虑,高峰值温度能够激活更多的掺杂原子,此外正如65nm及以下工艺所求的那样,较短的作用时间可以使掺杂原子的扩散降到最低。退火处理的作用范围可以限制在硅片上的特定区域而不会影响到周围部位。   该技术已经应用于多晶硅栅极的退火,在减少多晶硅的耗尽效应方面取得了显著的效果。K.Adachi等将闪光灯退火和激光脉冲退火处理的MOS管的Ion/Ioff进行了比较,在pMOS-FET和nMOSFET中,采用激光脉冲退火处理的器件的漏极电流要大10%,器件性能的增强可以直接归因于栅电极耗尽效应的改善和寄生电阻的减小。
  • 大气激光雷达观测与研究:追风掣电识大气
    地球大气为人类生存和发展提供了非常重要的保障,研究该区域中的大气环境与物理和化学过程,对于航天、国防、人类生活以及地球生物圈的安全至关重要。   武汉大学研制的拉曼激光和钠荧光激光雷达的发射单元     中国科学技术大学研制的车载多普勒测风激光雷达系统   识风须追风   中高层大气研究关注的主要参数包括中性大气的密度、温度和风场、电离成分、微流星体、辐射场等。   “研究中高层大气的结构和变化特征对于理解发生在这个区域中的基本物理过程,保障航天器和航天活动的安全具有重要意义。”武汉大学教授易帆对《科学时报》记者说,“这些航天器在高层大气环境中能否正常工作,将直接影响通信中继、电视转播、导航定位等。近年来,平流层飞艇由于多用途和低能耗被称为‘多功能绿色航空器’,要保证其在节能条件下稳定运行,该高度上大气风场信息极为关键。因此,这一研究与人类生活密切相关。”   中高层大气的主要热源来自太阳的极紫外辐射和X射线对氧分子的加热以及高能粒子在大气层中的沉降。太阳活动剧烈时,高能粒子在大气层中沉降事件增加,这会加热高层大气并使之密度上升,从而增加低轨道飞行器的阻力并降低其轨道。此时如果飞行器不能及时变轨,将大大影响飞行器的使用寿命。对于低轨道飞行器来说,中高层大气的密度、成分温度和压力会影响到飞行器的轨道定位、轨道衰减速率和在轨寿命。   另外中高层大气也会影响到飞行器表面的温度和姿态控制,其化学组分——例如原子氧等——也有可能对飞行器造成化学损伤,另外,飞行器表面的辉光现象也与大气成分有关。所以,设计飞行器时,必须根据其飞行高度和飞行时间研究中高层大气对飞行器的影响,确定携带轨道修正推助器的质量,以及合适选用的表面材料和必要的防护措施。   仪器是利器   因为中高层大气离人类住居的地表较远,通常需采用无线电和光学遥感探测技术才能实现对其参数的测量。由于起步较晚,我国中高层大气激光雷达探测技术曾经十分薄弱。   “探测是中高层大气研究的基础和出发点,而我国缺乏大型探测设备和自主观测资料等因素,极大地限制了该学科的发展。”易帆说,“80km至100km高度范围的金属成分是流星消融的产物,其行为(结构和变化)反映了大气和太空的过渡区域中的物理特征。当前人们对金属成分的认识还很肤浅,许多问题都无法解释。”   由于中高层大气研究对大型仪器的依赖,我国中高层大气观测相对其他领域显得薄弱一些。   “对中高层大气重要参数,其中包括动力学参数(风速、温度、密度)、化学成分分布和大气辐射的研究都依赖观测仪器。国际上也存在同样的问题。这一领域很多一手资料都是近些年才积累起来的。” 中科院空间科学与应用研究中心研究员徐寄遥对《科学时报》记者说,“观测技术本身就是一个很大的研究课题。因此仪器研制也成为中高层大气研究的重要部分。”   近年来,在基金委、教育部和科技部的支持下,我国科技工作者自主研发出多种不同功能的大型激光雷达,将我国的中高层大气遥感探测和研究推向国际前沿。   以武汉大学为主的研究团队经过十多年的艰苦努力,研制出7台大型激光雷达系统,形成了当今亚洲功能最强大的中高层大气激光雷达综合探测平台。他们研制的世界第二台铁波尔兹曼中层顶测温激光雷达系统,在我国首次实现了80km~100 km中层顶大气温度的激光雷达测量。   该团队完全采用激光雷达技术,实现了对3km~100km高度范围大气温度的同步遥感探测。这是国际上第二次完全采用激光雷达技术,实现从近地面到100km大气温度剖面的测量。这种激光雷达综合探测技术可广泛应用于大气科学研究,对环境变化研究具有重要意义。他们研制出的偏振激光雷达与国际上的星载激光雷达进行了细致的比对,获得了定量的一致,表明他们完全掌握了偏振激光雷达技术。最近,我国继韩国之后,研制出世界上第二台全水谱拉曼激光雷达,能测量云中水的相态(液态或气态),在天气预报中具有重要意义。   中国科学技术大学研究团队先后建立了米/瑞利/钠荧光双波长激光雷达系统和车载多普勒测风激光雷达系统。该雷达所达到的技术指标与国际上唯一报道的一台车载平流层多普勒测风雷达技术指标相当。   2010年2月, 中国科学技术大学车载多普勒测风激光雷达系统通过专家鉴定,专家组一致认为:该仪器首次在国内实现了多普勒测风激光雷达对40km高度平流层大气风场的探测,且具有可重复部署性。   由这些激光雷达构成的探测平台使我国的中高层大气探测能力进入国际前沿。激光雷达观测导致了一些新现象的发现,也给我国的国防、航天和大气空间环境研究提供了数据基础。   有术更有效   我国学者在过去十年里自主研制出多台不同功能的大型激光雷达系统,这些雷达系统能观测该区域多种大气参数和金属原子层,建立了在国际上有影响的中高层大气观测站。   “近十年我国在中高层大气研究方面进步很快,发现了一些新现象,在中高层大气观测和模拟研究上也取得了有国际影响力的研究成果,总体上正逐渐逼近国际先进水平。”徐寄遥说,“这得益于我国仪器研制的成果和子午工程等的带动。目前我国在主动光学探测仪器,例如测风测温激光雷达,以及光学干涉仪和全天空气辉成像仪等被动光学仪器的研制方面初步形成规模。”   在观测研究方面,我国学者利用地球卫星、激光雷达和车载多普勒测风激光雷达等加深了对中高层大气动力学过程的理解。在中层顶金属层激光雷达观测研究,在0km~100 km 高度范围大气温度的激光雷达测量,在车载多普勒测风激光雷达研究,在激光雷达和其他仪器的联合观测方面都取得了较有影响力的成果。   在模式研究方面,我国学者揭示了大气波动非线性传播行为的有效方法,建立了高精度的全非线性动力学模式,对重力波的非线性传播研究取得一系列成果,已走在国际前列。我国自主建立了完全基于大气探测数据的第一代临近空间大气动力学模式。该模式与国际上公开发表的大气温度和密度经验模式(NRLMSISE-00)以及大气水平风场经验模式(HWM)相比,某些区域的精度有明显提高。
  • 中央气象台:激光雷达告诉你雾霾有多厚!
    (图片来源:CCTV综合频道)昨晚打开电视,word天!中央气象台宋老师正指着激光雷达分析图,介绍最近几天北京的天气状况:雾和霾正在进入最严重的时期,其中重度霾影响到12个省市自治区,不仅时间长范围广,而且浓度高霾层厚。通过雷达的结果,我们可以看到北京的霾层厚度可以达到一千米左右,而之前影响只到500米。今天下午,中央气象台继续发布了橙色预警。北京的污染已经如此严重了,其他城市的污染又如何?大家注意了,小编又要贴出晃眼睛的AQI指数分布图了,看看你家“爆表“”没。全国AQI指数分布图 看到这幅图,小编只想对京津冀的朋友们说:且行且珍惜。更严重的是,河北某些地区PM2.5已经破千,雾霾浓得化不开,贴张图让大家感受下。初次看到这张图时,小编有点方......这能见度,快到达伸手不见五指的地步了。话说回来,京津冀都是这样吗?我们截取了京津冀某地段的激光雷达监测图,请看下图。京津冀某地激光雷达消光系数图 和以前没差啊,还是一如既往的红红火火,从近地面到高空300米左右,消光系数一片红,污染及其严重。但不同于昨天的是,18号下午,高空1.5km处有一条污染传输带,随着时间逐渐下沉影响到近地面的空气质量。这一局地污染的现象,被我们的雷达监测到,并且雷达还捕捉到了高空污染传输的现象。随后,中科光电的小伙伴们以19号凌晨4点、800米高度为起点,绘制了天津某地段上空24小时前的气流传输方向,发现这次的高空污染传输带是从3500米高度处的西北方向而来,气团经由大同、北京一路往东逐渐下沉,看下图。后向轨迹图那么,京津冀地区的扩散条件怎样呢?我们来看一张天气形势图。(数据来源:中央气象台)从地面气压场来看,京津冀地区处在弱高压前部的巨大鞍形场之中,空气的水平气压差极小,导致水平对流运动很弱。原来,局地排放+外来输送+极差的污染扩散条件,赤果果造成了这次重大污染!昨天小编还在朋友圈晒无锡的蓝天白云,收到北京的小伙伴发来警告,“别得意太久,长三角马上就要沦陷了”,结果......早晨出门能见度好低,顿时感觉不能呼吸。于是,赶紧调出中科光电“埋伏”在无锡的雷达来看看数据,无锡地区激光雷达消光系数图上图可以清楚的看到,18号近地面到高空的消光系数还是很小的,能监测到3公里处的云!但是!!到19号,雷达图上的消光系数逐渐增大,污染开始加重,颗粒物主要分布在1公里范围内,以局地污染为主。在这样污染严重的状况下,我们的雷达居然能穿透厚厚的灰霾层,监测到了高空的云层信息,穿透能力也是没谁了!长三角算是“沦陷了”,“珠三角”的中科小伙伴发来电报。公司的走航车这些天一直驻守在珠三角地区,兄弟们在那蹲守半个多月啦,每天跟着雷达车东奔西跑,这是今天刚刚出来的走航结果,各位请看,雷达放在车上,边走边打激光,走哪测哪,出来的图是和地图直接叠加的,哪里有污染(红色),哪里空气好(蓝绿色),一目了然。图中可见广州地区的消光系数基本在0.4以下,一圈跑下来,只有一处污染比较严重,这块污染地是条高速公路,受地面扬尘和汽车尾气的影响,污染严重总的来说,广州空气还是不错哒~~一万个羡慕~~傍晚时分,小伙伴用他的老古董手机随手拍了一张夕阳图,小编也放上与大家分享,希望我们都能拥有美好蓝天!
  • 激光超声波可视化检测仪技术填补国内空白
    11月28日,激光超声波可视化检测仪技术在西安航空基地正式通过科技成果鉴定。这一技术的国产化,填补了业界空白,大大缩小了与世界发达国家在无损检测仪器研发与生产方面的差距,是我国无损检测领域的一项重大突破。   无损检测在各制造行业的品质管理中,一直扮演着举足轻重的角色。其中,超声波检查因其安全、经济、简便而得到了广泛应用,但无法对任意复杂形状以及非金属物体内部缺陷实现高效、直观地检测。随着碳纤维复合材料、陶瓷基复合材料等新型材料的广泛应用,航空工业也得到了前所未有的发展,但迄今对这些新型材料的无损检测还缺乏有效的手段。   由西安金波检测仪器有限责任公司研发的激光超声波可视化检测仪,成功突破了无损检测领域中的这一世界科研难题。该检测仪的问世,对任何形状物体及绝大多数材料的内外部探伤,小到电子元器件,大到飞机机身部分均可进行无损检测,并可在高温、有毒等恶劣环境下工作。使用激光超声波可视化检测仪对飞机机翼、火车车轴等高速运载工具部件以及发电设备、压力容器等产品进行定期检查,可以最大限度地延长其安全使用寿命,避免重大事故的发生。   如果传统的超声波无损检测技术被比喻为“收音机”技术,则激光超声波可视化无损检测技术就属于“电视机”技术。激光超声波可视化检测仪由检测单元和激光单元组成,可简单地将超声波的传播过程可视化,并根据波形变化检查出被测物体内部或表面的损伤,通过计算机屏幕清晰、实时地观察。由于激光超声波可视化检测仪技术实现了无损检测的可视化,对物体内部存在的缺陷及损伤的识别变得非常容易,且可防止无损检测中经常发生的漏检和误判。   金波公司研发的“激光超声波可视化探测仪”,是西安航空基地入区企业科技创新的典型范例。西安航空基地具有集飞机设计研究、生产制造、试飞鉴定、教学为一体的航空产业体系,同时具备各类与航空产业有关的高科技研发群,对于“激光超声波可视化检测仪”的使用、推广、乃至产品改良都提供了得天独厚的广阔空间与平台。依托激光超声波可视化检测仪,目前西安航空基地已成立无损检测服务平台与工程技术研发中心,先后为近百家西安航空基地入区企业及国内航空、航天、军工、核电、电力领域企业提供服务,出具检测报告80余份,解决了众多目前无法解决的难题,大大提高了我国的无损检测技术水平,进一步提升了航空产品的可靠性与安全性。
  • 【激光成像】AM:从蓝色至近红外的碳点激光用于彩色无散斑激光成像与动态全息显示
    背景介绍随着可溶液加工激光增益材料的不断发展与改进,该类型的激光器在生物医学治疗、柔性可穿戴设备、通信及军事设备等领域的应用也在不断突破。然而,增益材料的毒性、成本和稳定性问题日益显著,这些问题是增益材料在微/纳激光领域可持续发展的主要障碍。因此,寻找低毒、低成本、高稳定性的激光材料成为该领域内的重要的任务。研究出发点碳点(CDs)作为一种环境友好、稳定性优良、制备成本低及荧光性能优异的碳基纳米材料,近年来引起了人们广泛的研究兴趣。基于CDs激光增益介质的研究不断被报道,并且逐渐走向实际应用。虽然这些早期的研究促进了CDs激光的发展,并证明了CDs是一种优异的激光增益介质。然而,跨度广的全彩色激光,尤其是近红外激光器,一直难以实现。考虑到近红外激光器在空间光通信、激光雷达、夜视,特别是临床成像和治疗等方面的广阔应用前景,开发高性能的近红外CDs激光具有重要意义。此外,CDs激光缺乏系统性的研究,这些研究可以指导CD激光材料的开发,并有助于推动其实际应用的发展。全文速览在此背景下,郑州大学卢思宇课题组合成了具有明亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光(分别标记为B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs)的全色CDs(FC-CDs)的制备,其PL峰值波长范围为431至714 nm。CDs的低含量sp3杂化碳、高PLQY和短荧光寿命是影响其激光性能的重要因素。结果表明,这些FC-CDs的半高宽明显较窄,在44 ~ 76 nm之间;同时,辐射跃迁速率KR为0.54 ~ 1.74 × 108 s−1,与普通有机激光材料相当,表明FC-CDs具有良好的增益潜力。激光泵浦实验证实了这一点,成功实现了从467.3到705.1 nm宽范围(238 nm)可调的CDs激光出射,覆盖了国家电视标准委员会(NTSC)色域面积的140%。结果表明,CDs具有较高的Q因子、可观的增益系数和较好的稳定性。最后,利用这些FC-CDs激光作为光源,实现了高质量的彩色无散斑激光成像和动态全息显示。此项工作不仅扩大了CDs激光的发射范围,而且为实现多色激光显示和成像提供了有益的参考,是推动CDs激光发展和实际应用的重要一步。文章以“Carbon Dots with Blue-to-Near-Infrared Lasing for Colorful Speckle-Free Laser Imaging and Dynamical Holographic Display”为题发表在Advanced Materials上,第一作者为张永强博士。图文解析图1a-f为其透射电子显微镜照片,显示出B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs为球形或准球形颗粒,平均粒径分别为3.09、3.24、3.76、3.25、4.25和5.98 nm。高分辨率透射电镜(HRTEM)显示,所有CDs的面内晶格间距为0.21 nm,这可归因于石墨烯的(100)面。值得注意的是,NIR-CDs是由单分散CD聚集而成的。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的X射线衍射(XRD)峰分别位于20°、22°、22.8°、27°、23°和23.5°。这些值近似于石墨(002)平面25°和层间距(0.34 nm)处的衍射峰。通常,对于脂肪族前驱体,制备的CDs的XRD峰在21°左右,晶格间距比0.34 nm更宽这是因为脂肪族前体在炭化过程中更容易将含氧和含氮杂原子基团引入共轭面,从而扩大了面内间距。R-CDs在27°处有一个清晰的尖锐衍射峰,表明两步溶剂热处理产生了良好的结晶度。此外,NIR-CDs在31.7°和45.5°处有两个尖峰,这两个峰属于NIR-CDs中残留的离子液体(IL),IL具有聚集单分散CDs的功能,有助于形成聚集的颗粒。傅里叶变换红外光谱(FTIR)和X射线光电子能谱(XPS)进一步收集了的结构成分信息(图1h和i)。光谱在3425和3230 cm−1附近显示出广泛的吸收特征,证实了-OH和-NH2的存在。1710和1630 cm−1附近的强信号与C=O拉伸振动有关,1570、1386、1215和1145 cm−1处的峰是由C=C、C-N和C-O- C拉伸振动引起的。这些结果表明,所有的FC-CDs都是由sp2/sp3杂化芳香结构形成的,这些杂化芳香结构在表面被含有杂原子(O和N)的极性基团修饰,这些基团使CDs在极性溶剂中具有良好的溶解性。图1中完整的XPS扫描显示,FC-CDs主要含有碳、氮和氧。高分辨率C 1s在C=C、C-N/C-O/(C-S)和C=O分别为284.6、286.6和288.3 eV处呈现出三个峰。N 1s分别在399.0、399.9和401.4 eV处显示吡啶、吡啶和石墨的N掺杂。O 1s光谱中C=O和C-O基团的峰分别位于531.4 eV和533 eV左右。这些XPS结果与FTIR分析一致。图1 形貌与化学成分表征。(a)B-CDs,(b)G-CDs,(c)Y-CDs, (d)R-CDs,(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs;右上方的插图是相应的粒径分布,右下方的插图是单个颗粒的高分辨率TEM(HRTEM)图像。(g)XRD图谱,(h)FTIR谱,(i)XPS全扫描谱图。图2a-f显示了紫外照射下FC-CDs的亮蓝色、绿色、黄色、红色、深红色和近红外荧光,其发射峰分别位于431、526、572、605、665和714 nm。这些PL谱都表现出独立于激发波长的行为。它们的PLQY分别为64.9%、91.2%、41.2%、51.6%、28.3%和37.9%。此外,对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,其PL光谱的半高全宽(FWHM)分别为0.46、0.19、0.18、0.24、0.20和0.14 eV。XPS分析sp3杂化碳含量分别为17.09%、9.01%、11.78%、16.78%、6.26%和11.41%。Yan等人的第一性原理计算表明,C-N、C-O和C-S基团可以导致局域化电子态,并在n -π*间隙中产生许多新的能级。这些sp3杂化碳相关激发能级的密度与C-N、C-O和C-S基团的含量呈正相关,决定了PL光谱的FWHMs。因此,CDs的PL光谱FWHMs可以通过sp3杂化碳的含量来控制。这些CDs的紫外-可见吸收峰存在于高、低两个不同的能带区,分别归因于芳香sp2结构域C=C的π -π*跃迁和CDs表面与C=O相关的不同表面态的n -π*跃迁。图2g显示了FC-CDs溶液的PL光谱的CIE坐标覆盖了NTSC标准色域面积的97.2%,意味着FC-CDs在显示中的具有良好的应用潜力。FC-CDs的时间分辨PL(TRPL)谱显示其荧光寿命分别为12.09、5.24、3.60、3.87、2.43和2.44 ns(图2h)。这些高PLQY、窄发射带和快速的PL衰减寿命的特性都有利于受激辐射(SE)。为了评估CDs的激光增益能力,结合公式(1)和(2)计算了ASE的相关参数。ASE阈值与爱因斯坦系数B和SE截面(σem)成反比:KR = φ / τ, (1) σem(λ)= λ4g(λ)/ 8πn2cτ, (2)B ∝ (c3/8πhν03)KR, (3)其中φ为PLQY,τ为平均荧光寿命,λ为发射波长,n为折射率,c为光速,g(λ)是自发辐射的线性函数,表示为g(λ)dλ = φ,h 为普朗克常数,ν0 为光频率,c 为光速。因此,KR值分别为0.54、1.74、1.14、1.33、1.16和1.55 × 108 s−1(图2i)。计算得到的最大的σem分别为1.46、16.59、13.38、15.45、19.51和38.66 × 10−17 cm2(图2i)。这些值与普通有机激光材料的值相似,表明这些CDs具有优良的增益潜力。基于上述分析,我们认为实现CDs激光有两个重要的因素。首先,需要集中的激发态能级来收集大量的具有相同能量的激发态电子,这有利于粒子数反转。其次,处于激发态能级的电子需要在高KR下跃迁回基态,这样统一的快速过程有利于光放大。这两个因素都可以通过精准的合成来控制:通过减少CDs中sp3杂化碳的含量来获得集中的激发能级,通过增加CDs的PLQY同时降低荧光寿命来获得高KR。 图2 光学表征。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs的吸收光谱和PL发射光谱,插图为对应CDs溶液在紫外灯照射下的光学图片,,线标签表示激发波长,单位为nm。(g)CDs发光光谱的CIE色坐标。(h)FC-CDs的TRPL光谱和(i)KR和最大σem。采用激光泵浦对FC-CDs的激光性能进行了表征。图3a、c、e、g、i和k分别为不同泵浦强度下的B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的发射光谱,显示出在467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm处的出现尖峰;输出在可见光区域的跨度为238 nm(图3m)。在垂直于泵浦激光器和比色皿端面的方向上观察到这些FC-CDs产生的远场激光光斑(图4a、c、e、g、i和k的插图),表明激光发射的产生。随着泵浦影响的增加,FWHMs从大约60 nm急剧下降到~5 nm。这些发射光谱表明,泵浦强度的增加使发射强度急剧增加,峰的FWHM迅速窄化。为了明确发射峰强度、FWHMs和泵浦强度之间的量化关系,图3b、d、f、h、j和l绘制了相关曲线。它们都表现出明显的拐点:对于拐点以下的泵浦强度,FWHMs和输出发射强度的强度变化不明显,但在拐点以上增加泵浦能量,FWHMs急剧窄化,发射峰值强度急剧增加,其斜率与拐点以下大不相同。拐点表示激光的阈值,B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光阈值分别为319.84、35.89、53.31、11.10、43.90和17.88 mJ cm−2。考虑到这种激光泵浦中无反光镜体系,这些阈值也是合理的。为了评估FC-CDs的激光阈值水平,我们还使用相同的激光泵浦设置测量了罗丹明6G (Rh6G),其激光阈值为32 mJ cm−2,表明FC-CDs具有与常用激光染料相近的激光阈值。为了评估全色激光器的性能和商业化潜力,研究了其CIE颜色坐标、Q因子、增益系数(g)和稳定性。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的激光光谱对应的CIE色坐标分别为(0.131,0.047)、(0.178,0.822)、(0.494,0.505)、(0.684,0.315)、(0.728,0.272)和(0.735,0.265)(图3n)。所形成的封闭区域可以达到NTSC色域面积的140%,表明FC-CDs在全彩色激光显示中的巨大潜力。对于B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs,各自的激光线宽分别为0.17、0.13、0.11、0.21、0.21和0.34 nm,相应的Q因子(Q = λp/∆λp,其中λp为激光峰波长,∆λp为激光线宽)分别为2748.8、4103.8、5249.1、2920.5、3111.9和2073.8,这些值目前位于可溶液加工激光器中的前列。这些发现表明,我们的FC-CDs的激光器在激光质量上具有相当大的优势,这有利于其实际应用。光学增益系数量化了荧光材料实现激光发射的能力,可以用变条纹长度法来计算光学增益系数。激光输出强度可表示为:I(l) = (IsA/g) [exp(gl)-1], (4)其中I(l)为从样品边缘监测到的发射强度,IsA描述了与泵浦能量成正比的自发发射,在固定的泵浦能量下为常数,l为泵浦条纹的长度,g为净增益系数。图3p显示了在2倍激光阈值下,输出发射强度与激发条纹长度的关系。B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs的增益系数分别为8.9、24.7、17.1、16.0、13.5和21.5 cm−1。这些结果与大多数有机激光材料相当甚至更优,表明这些FC-CDs具有良好的增益特性。稳定性也是评估激光器时的一个重要考虑因素。在2倍激光阈值下连续泵浦FC-CDs激光,G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs连续工作7、7、5.5、5.5和4 h后,激光强度分别为初始激光强度的0.97、0.97、1、0.98、1.03倍(图4)。在CDs的2倍激光阈值下,将相近激光波长的常用商用激光染料与相应的CDs进行了稳定性比较。香豆素153 (541 nm)、Rh6G (568 nm)、RhB (610 nm)、Rh640 (652 nm)和尼罗蓝690 (695 nm)的激光强度分别下降到初始强度的0.60、0.84、0.89、0.76和0.73倍。对于B-CDs,激光阈值大约比其他CDs高一个数量级;在泵浦的0.6 h时,激光输出逐渐降至零。相比之下,香豆素461 (465 nm)的激光在0.2 h的操作时间内消失。与以往的文献相比,本工作对CDs激光进行了更全面的研究,该激光器具有从蓝色覆盖到近红外区域的宽可调激光范围、高增益系数、高Q因子、良好的辐射跃迁率、可观的增益系数和优异的稳定性。这些参数都处于CDs激光的前沿。图3 激光稳定性。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs与具有相近激光波长的商用有机激光染料在相应CDs的两倍激光阈值下的稳定性对比。FC-CDs的上述独特激光特性使其能够实现比传统热光源更亮的照明和色域更宽的全色激光成像。图4a-f分别为以B-CDs、G-CDs、Y-CDs、R-CDs、DR-CDs和NIR-CDs激光为光源对分辨率板(1951USAF)照射后的光学成像。利用互补金属氧化物半导体(CMOS)相机观测到的图像强度分布均匀、清晰、无散斑。作为对比,我们也使用商用激光器作为成像光源,使用波长为532 nm的连续波激光器和脉冲(7 ns, 10 Hz)激光器分别产生如图4g和h所示的光学图像,具有明显的激光散斑。从根本上说,这是由于图像质量受到激光高相干性带来的斑点的限制。我们进一步展示了这些CDs激光在全息显示中的潜在适用性,全息显示被认为是在3D空间中重建光学图像的最现实的方法之一,并且作为下一代显示平台为用户提供更深入的沉浸式体验而受到广泛关注。图4i为其实验设置。将CDs激光作为照明源照射到空间光调制器(SLM)上,在SLM上加载不同相位掩模(全息图)以重建全息显示所需的图案,在本例中为郑州大学的徽标。徽标分为三个部分,每个部分都可以使用B-CDs、G-CDs、和R-CDs出射的激光进行全息成像(图4j)。第一行是设计好相位掩模并输入SLM的原始图像。第二到第四行分别是CMOS相机在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下拍摄的光学图像。第一列显示了会徽作为一个整体,并被分成几个部分。不同的组件可以简单地组合起来,以获得完整的彩色徽标(图4k)。这些静态图像具有高分辨率和高对比度,为了更接近实际应用,我们制作了一系列不同运动姿势的人物彩色全息图像,以获得彩色动态人物视频。图4l中的第一行给出了这些运动姿势的原始图片。第二至第四行分别显示了在B-CDs、G-CDs、和R-CDs激光照射下每个运动姿势不同部位的独立全息图像。然后将每个运动姿势的不同颜色部分合并到图41的第五行中。然后以每秒3帧的速度将从左到右依次输出,从而实现动态全息显示。虽然成像质量和显示方案还需改进,但我们的实验证明了未来基于CDs的激光成像的可行性。图4 基于FC-CDs激光的无散斑全彩色激光成像和彩色全息显示。(a)B-CDs、(b)G-CDs、(c)Y-CDs、(d)R-CDs、(e)DR-CDs和(f)NIR-CDs激光,以及(g)连续波激光器(532 nm)和(h)脉冲激光器(7 ns, 10 Hz,532 nm)的商用激光源下的1951USAF的光学图像,标尺均为100 μm。(i)以CDs激光为光源的全息显示器实验装置(S1、S2、A、P分别为狭缝1、狭缝2、衰减器和偏振器;L1-L4分别为焦距40、100、100、50 mm的镜头 圆柱透镜的焦距为100 mm)。(j)郑州大学校徽全息静态展示。(k)为(j)中部分成像合并后的彩色徽标。(l)运动角色的全息动态显示。全息显示器中的比例尺都是1 mm。总结与展望综上所述,在无反光镜体系的光泵浦中,FC-CDs实现了467.3、533.5、577.4、616.3、653.5和705.1 nm的波长可调谐随机激光发射,从蓝色到近红外区跨越238 nm,覆盖了NTSC色域的140%。sp3杂化碳的低含量在n -π*隙中引入了集中的激发态能级,从而实现了较窄的FWHMs和粒子数反转,高KR(高PLQY和小寿命)有利于光放大。这两个因素决定了FC-CDs的激光增益特性,在CDs激光阈值的2倍能量泵浦下,FC-CDs也表现出高Q因子、可观的增益系数和比普通商业有机染料更好的稳定性。最后,我们成功地演示了使用这些FC-CDs激光作为光源的彩色无散斑激光成像和高质量的动态全息显示。我们的研究结果扩展了CDs激光的波长范围,提供了对其激光性能的全面评估,并为全彩色激光成像和显示应用打开了大门,从而显著促进了可溶液加工的CDs基激光器的实际应用和发展。文献链接:https://doi.org/10.1002/adma.202302536
  • 创建国际前沿——访我国著名激光技术专家许祖彦院士
    前言:我国作为一个人口众多的发展中国家,在很多技术、行业领域都长期处于缺少自己的知识产权、缺少自己的核心技术、缺少自己的核心竞争力的被动境地。我们实施的许多科学技术研究定位于瞄准、跟踪或赶超国际前沿,已取得了丰硕的成果,极大促进了我国高技术的全面发展,使我国在国际高技术舞台占有一席之地。而“创建国际前沿”,使科学技术走在国际科学研究最前沿,则更有利于推动我国相关研究领域的发展,推进产业优化升级。   日前,仪器信息网编辑走访了中科院物理所许祖彦院士,“创建国际前沿”这句令全体中国科研工作者为之振奋的话,正是我国这位著名激光技术专家许院士与我们讨论最多的,许院士和他的同事们在国际激光研究领域,也确实身体力行地不断为“创建国际前沿”而奋斗。   全固态深紫外激光器研制的成功,不仅使得我国激光科技研究突破了200nm以短的深紫外壁垒,实现了实用化、精密化,还极大推进了我国科研人员在激光科技研究领域继续深入,促进了我国前沿科学、光电子产业发展,为这一技术研究领域在国际上持续保持优势地位奠定了坚实的基础。   全固态深紫外激光器核心技术之一的KBBF晶体棱镜耦合装置是我国具有自主知识产权的核心技术,为我国独有并暂时不对外国出售,以保护我们国家先进科研装备的研制,这是我国在高技术领域第一次对发达国家说“不”。   世界首台大色域140英寸大屏幕激光显示样机研制的成功,标志着我国在国际激光彩色显示技术开发的先进行列,以及我国在激光显示研究领域取得国际领先关键技术优势。 我国著名激光技术专家、中科院物理研究所许祖彦院士 我国科学仪器现状与发展任务   谈到仪器,许院士表示:“科学仪器能提升国民经济水平、科学水平、技术水平和促进国防建设的发展,有人曾经统计过,诺贝尔物理、化学奖的获得者1/3与科学仪器发明有关,而发明的科学仪器反过来又促进了科学技术的进一步发展。”   讲到我国仪器现状,许院士无奈地说:“现在我国使用的大型科学仪器,包括激光仪器在内,“八五”的时候,只有9.98%是国产的,到“十五”的时候,不到15%,也就是说,现在我国的大型科学仪器85%还是依赖从国外进口。这样事情就非常严重了,从进行科技前沿方面的研究来说,外国的先进科学仪器,先他们自己用,待他们把‘第一桶金’都淘完了,再把仪器高价卖给我们,回收成本 另一方面,涉及到高、精、尖的仪器,国外往往对我国禁运。”   “从‘八五’到‘十五’近10年间才增长5%左右,增长速度好像有点缓慢?”笔者吃惊地表示。“从‘八五’到‘十五’近10年间才增长5%左右,增长速度的确有点缓慢,其实我们有很多科研技术不一定比国外落后,也做了很多科学研究,发表了很多文章,就是做不成仪器,这与我国的工业化水平有关。现在我们国家正在提倡‘两化融合’,即信息化与工业化结合,将信息产业部与工业部连在一起,这将会很好的促进我国科学仪器的发展。而激光很大程度应用在信息仪器上,应用在分析仪器上也比较多,所以我比较关心国家的‘两化融合’。希望此项举措能推进国家科学仪器的发展,让我们国家的国产大型科学仪器不到15%的比例能够尽快增加。”   针对目前我国国产仪器现状,许院士进一步道出了心中所想,并提出了当前我国科学仪器产业发展的重大任务:“要想将国产仪器做强,首先要提高仪器质量,将15%的比例提高上去,增进我国仪器的国产化,进一步在世界范围内实现仪器创新,在世界上有中国自己的品牌,所以说中国国产仪器的发展也是任重而道远。作为一个研究仪器人的心理话,希望中国仪器产业能有具体目标和历史使命感,也希望仪器信息网也能起到积极的推动促进作用。” 激光技术在仪器方面的应用   激光技术属战略支撑技术,在仪器创新上有广泛应用   “我国的激光技术起步比国外稍晚一些,60年开始起步,但现在差距比较大,这跟当初的国际关系背景、国民经济水平、人才素质背景有关。改革开放后,各方面都有所改观。03-04年国家中长期科技发展战略研究中,将激光技术定义为战略支撑技术,即激光是国家的高新技术产业、科技前沿和国防建设的战略支撑技术。在后来的国家纲要中,进一步将激光定位为国家八大前沿技术之一。”谈到激光技术,许院士首先向笔者介绍了我国激光技术的发展背景及目前现状。   “什么是‘支撑技术’?”笔者问到。   “所谓支撑技术,是指技术本身不一定值很多钱,但它支撑着这个产业产生很大的社会经济效益。”讲到这里,许院士形象的举例道,“支撑技术就像盖大楼时刚开始建的支柱,看似简单,没有太大的用处,但一旦把它移开,整栋大楼也就不存在了 DVD里面的半导体激光器很简单、很便宜,但不代表不重要,如果将其去除,那么DVD连概念都产生不了。”   “那激光技术的发展方向呢?”笔者进一步问到。   “其主要发展方向为:半导体激光、全固态激光、自由电子激光和光纤激光。”许院士笑着说道,“我从毕业到现在干了近40年,一直是课题组组长,近20年主要是做全固态激光,主要应用在三个方面,包括产业工艺、科技前沿和军工。”   谈到全固态激光在仪器上的应用,许院士表示:“全固态激光技术在仪器方面也有很多用途。由于激光本身是一个定向光源,方向性好,单色性好,亮度高,首先在通讯仪器方面,其可以用来做信息载体,如在光纤通讯等方面,具有很宽的带宽,传输性非常好 第二,作为计量仪器,如激光刚发明的时候,就用来探测月球到地球的距离,现在发展到用飞秒频率梳作为长度和时间的标准,是一种很前沿、很重要的仪器技术 第三,在分析仪器上,用途也很广泛,如用在激光谱仪、能谱仪上 第四,主要是借助激光的定向性好、光能量密度大、能量高等特性,作为加工的仪器,如用来金属打孔、焊接等。”   KBBF晶体和它的棱镜耦合装置研究成功,使全固态深紫外激光器得以精密化和实用化   “当前,国家建设要提倡做强、做大,国产仪器也要做强、做大,国家财政部、产业部、科技部、基金委对此一直很重视,深紫外激光仪器就是由此研究开发出来的。”终于,这个令笔者十分感兴趣的话题,也是本次采访的核心话题终于出现了。为了不打断许院士的思路,笔者决定采取静静聆听的方式,让许院士将这个话题阐述完毕。   为了让笔者有所了解深紫外激光仪器,许院士先给笔者“科普”了一下:“深紫外波段光指波长在150~200nm左右的那一段光。从光的受激发射来讲,其泵浦速率与波长倒数的3次方成比例,波长越短,要求泵浦速率就越高,深紫外激光波长很短,直接用受激发射产生技术就非常困难。”   “科普”完毕,许院士继续讲到:“我们要研制的大型科学仪器,应既要实用化,又要精密化。现在的设备产生的深紫外激光,距离实用化和精密化比较远,因而深紫外波段的激光仪器,长期以来在世界上一直发展不起来。当前既实用化又精密化的激光器当数全固态激光器。”   “用固态激光直接产生深紫外波段激光,最好的办法就是利用非线性谐波技术,将激光一次次的倍频,这就要依靠非线性光学晶体,而中科院陈创天院士和他的研究群体研制的非线性光学晶体是世界上公认做得最好的。之所以说是世界上公认做得最好的,是因为目前国际上通用的四种非线性光学晶体中,中国四占其三。(目前世界上能够工业化使用的非线性晶体只有四种:从近红外到可见光使用的KDP晶体——由美国杜邦公司发明 从可见、紫外到深紫外3个波段使用的BBO、LBO、KBBF晶体——都是由中科院陈创天他们发明的。)   外国专家曾预言,200nm波长激光是一个发展壁垒,突破200nm波长这个瓶颈可能要靠中国专家来完成。早在九十年代,陈创天院士课题组就找到了KBBF晶体,用来做倍频,将激光波长缩短至186nm,突破了200nm波长的限制,但是由于其比较笨重,还不能达到实用化。   由于KBBF晶体层状特性很严重,长不厚,要做到深紫外倍频需要切割,但其又不易切割。直到2002-2003年的时候,陈创天院士课题组与我的课题组共同发明了KBBF晶体的棱镜耦合装置,在国际上首次实现了1064nm激光的6倍频输出,将全固态激光波长缩短至177.3nm,首次将深紫外激光技术实用化、精密化,并申请到了中国、日本、美国的专利。就目前情况而言,中科院的专利已垄断了深紫外全固态激光研究的全部领域。”   相对于同步辐射而言,在体积方面,配有KBBF晶体棱镜耦合装置的全固态激光器体积变得很小 在能量分辨率方面,比同步辐射提高5-10倍以上 在光子流密度方面,提高了3-5个量级 同步辐射在纳秒、皮秒条件下工作,而KBBF晶体的深紫外全固态激光器在纳秒、皮秒、飞秒条件下都能工作 同步辐射只能探测到1-2nm,而全固态激光器能探测到10个nm的深度。   真空紫外激光角分辨光电子能谱仪成功问世,令世界瞩目   许院士继续说道:“光电子能谱仪是当今研究凝聚态物质电子行为的先进仪器,目前都使用同步辐射光源,如改用深紫外激光源,其性能将获得全面的突破。1.773nm深紫外全固态激光研制成功后,日本东京大学提出用于光电子能谱仪(积分式)。2004年周兴江博士回国研制深紫外激光高能量分辨、角分辨光电子能谱仪,在中科院创新工程计划支持下,研制计划顺利进行,06年获得成功,并应用于高温超导材料研究,这立即引起国际科仪界的强烈关注,许多国际著名实验室慕名前来,要求购买深紫外全固态激光相关技术。中科院和上级领导部门经慎重考虑,认为这一自主创新的原创性“敏感技术”首先应服务于国内前沿科学研究,推动我国创建学科研究国际前沿。 周兴江研究员向许祖彦院士和仪器信息网采访人员介绍仪器及取得的成果 真空紫外激光角分辨光电子能谱仪   7台深紫外激光器应用在物理、化学、材料科学领域,开发7台国际首创的大型科学仪器   现在,中国科学院、基金委、科技部、财政部对此都很重视,许院士在报告中也曾指出:这个研究在中国是完整的研发链:KBBF晶体材料是中国人把它长出来的,外国人没有 激光器是中国人的,外国人没有 用这个激光器研制的角分辨能谱仪也是中国人的,外国人也没有 再往下进一步研究,将由中科仪公司将这种仪器商品化,推向国内、外市场 仪器商品化之后,搞前沿科学研究的人就可以利用这种仪器进行发现新现象、阐明新理论、找到新方法等方面的研究。   深紫外全固态激光器出来后,许院士给中国科学院大连化学物理研究所做紫外拉曼光谱研究的李灿院士打了一个电话,李灿院士听到这个消息后,很受振奋,立即要求尽快提供一台深紫外激光器。根据李灿院士的要求,我们正量身制作一台全新的深紫外激光器,对此,李灿院士表示:“这种深紫外拉曼光谱仪将属于新一代的谱仪”。   现在我们正在加紧研制5类7台深紫外全固态激光器,提供给物理、化学和材料学家,帮助他们研制7台新的应用深紫外全固态激光器的国际首创的大型科学仪器,例如周兴江博士研发深紫外激光同时具有自旋分辨和角分辨的光电子能谱仪、光子能量可调谐深紫外激光光电子能谱仪用来将电子参数测全,包括电子能量、动量、自旋等。   李灿院士研发深紫外激光拉曼光谱仪,当初新型拉曼光谱仪将光谱波长检测范围最低限从205nm降低到193nm时,拉曼光谱就大大的增加了,如今采用深紫外全固态激光器再将检测范围最低限降至177.3nm,可想而知,拉曼光谱会增加多少……   包信和研究员研发深紫外激光光发射电子显微镜。目前,国际上最先进的光发射电子显微镜,其精确度最高能达到20nm的水平,而采用全固态激光器后,其精确度将能提高到5nm。   王占国院士研发深紫外光致发光光谱仪,用于超宽带隙半导体材料方面的研究。它将使这类新材料的基础参数检测成为可能。   佟振合院士研发深紫外光化学反应仪,现在有3000万个有机化合物,90%的吸收光谱在深紫外区,而现有的技术只能采用双光子效应来检测,效率非常低,采用深紫外激光器后,就可以用单光子激发的方式检测,探测到很多的化合物以及观察到化合物更深层次的反应。   王恩哥院士等研发深紫外激光原位时间分辨隧道电子谱仪,用于表面物理方面的研究,将使10nm左右小量子系统方面的研究成为可能。   这仅仅是深紫外波段仪器应用的第一期,主要应用在物理、化学、材料方面,已不再是瞄准、跟踪或追赶国际前沿,而是在创建国际前沿 第二期将应用在信息、资环、生命等领域,这将为各大学科提供全新研究手段,对科研活动起到革命性的推动作用。 激光全色显示样机研究成功   有人问许院士:“您近些年都做了些什么?”   许院士幽默地回答道:“近10年做了3件比较大的事情,第一件就是深紫外激光器,‘坐了10多年的冷板凳’,但有它自己的好处,没人和你竞争,能够踏踏实实的自己搞研究 第二件事情,在高功率、高光束质量和变频全固态激光产生和应用方面 第三件事情,就是激光显示,从八五开始到现在。”   信息链包括信息的获取、处理、存储、传输、显示几大步骤,显示作为信息链的最终环节。许院士认为:显示技术目前走过了黑白显示、彩色显示、数码显示三个过程,但在这三个过程中普遍存在的、至今仍未解决的问题就是:色域覆盖率低。如果以人眼可识别自然界的色彩范围为100%,现在显示器的色域覆盖率只在33%左右,采用激光显示器,其理论色域覆盖率可达到90%以上。激光显示也被许院士称为显示技术发展的第四个过程或平面显示的终端过程。   十五期间,许院士和中科院五个研究所的科学家们合作已用激光全色显示技术做出了一台原理样机,色域覆盖率达到了73%,这个覆盖率为当今世界上最大的。样机做出来以后请显示专家及一般群众来观看鉴定,这给鉴定者带来了意想不到的视觉享受与冲击,得到了大家一致的赞许与认可。   当前,激光全色显示技术发展遇到最大的问题就是如何将此项技术推向产业化。“一台200多英寸的样机,其成本就100多万,这是中国许多用户所承担不起的,这是将激光显示技术推向产业化遇到的问题之一 一旦激光显示技术推向产业化,电视台传输带宽、标准等方面也需要重新制定。如果将上述问题全部解决,从而将激光显示技术彻底推向产业化,需要巨大的投资,仅靠现在的几千万政府科研经费投入是远远不够的,这也是制约将此项技术推向产业化的关键所在。”许院士感慨地说道,“数十上百亿元人民币的费用,对国家、对企业来说都是一笔不小的投入,但对于此项技术每年上千亿美元的市场而言,这些投入带来的效益回报也是巨大的!”   至此,笔者希望中国本土企业能够联合起来,对我们国家自主创新的技术予以积极的支持,开创我国显示技术领跑世界的新局面。否则,中国显示行业企业又将形成在标准上受制于人、在市场上为外国人打工的尴尬局面。打造中国企业的国际竞争力,又将成为一代人的一个壮志未酬的遗憾。许祖彦院士与仪器信息网采访人员合影   编者后记:   采访结束后,笔者一行又在许院士的带领下参观了周兴江研究组的实验室,亲眼看到了这台令世界瞩目的深紫外激光光电子能谱仪,亲耳听到了周兴江研究员对这台光电子能谱仪如数家珍的介绍。作为炎黄子孙,切身感受到了“创建国际前沿”给我们带来的骄傲。   回来的路上,笔者的情绪久久不能自已,遂作小诗一首: 追梦依稀四十载, 白发皓首燕归来。 艰苦钻研终不辍, 硕果丰存桃李开。   *许祖彦院士和他的科研团队最近已调到中科院理化技术研究所,继续从事激光物理和技术研究。
  • 必达泰克公司便携拉曼光谱仪荣登日本电视节目
    在上周六(7月18日)日本的一档关于刑侦仪器介绍的电视节目上,必达泰克公司的MiniRamII便携式拉曼光谱仪和BAC151显微拉曼检测平台作为特邀现场演示仪器荣幸的出现在了节目上,并现场演示了对案发现场纤维和疑犯衣着纤维一致性的快速检测及违禁物品的快速现场测试,获得了满意的结果。节目一经播出就获得了多方人士的关注,目前已有好几家相关单位向必达泰克日本分公司及代理商咨询相关产品的信息并积极联系试用。 节目现场的必达泰克公司拉曼光谱仪及纤维拉曼检测平台 节目中对案发现场纤维及嫌疑人衣物上的纤维进行测试 纤维测试的结果 违禁物品的现场测试 美国必达泰克公司一直致力于拉曼光谱仪的研发生产,是世界知名的拉曼光谱仪制造厂商。公司除了在拉曼光谱仪硬件方面锐意创新,积极开发新产品,在软件方面也投入了大量人力物力,目前已开发出满足快速定性分析并符合CFR21 Part 11的BWIDTM软件,已成功应用于药品检测领域, 同时也正在积极开发满足定量检测需求的化学计量学软件BWIQTM, 不久后就将推出正式版本。另外公司还与世界知名的拉曼数据库供应商STJapan建立了合作关系,向客户提供标准的拉曼数据库。公司也致力于开拓拉曼的应用领域,希望能与广大的拉曼研究人员建立良好的合作关系,共同推广拉曼技术,拓展拉曼光谱的应用领域。
  • 奥谱天成(厦门)光电有限公司接受福建电视台专访
    9月20日,奥谱天成(厦门)光电有限公司参加第七届中国创新创业大赛新能源及节能环保行业总决赛荣获企业荣获优秀企业奖,9月25日假期后第一天上班奥谱天成(厦门)光电有限公司总经理接受了福建电视台专访,对奥谱天成(厦门)光电有限公司的发展理念以及产品的介绍进行了全面系统阐述。 刘鸿飞总经理与研发团队正在讨论项目会议中,介绍拉曼光谱仪内部结构及工作原理;多位研发人员参与探讨。 刘鸿飞总经理在采访中介绍了公司产品,其中的高分辨率拉曼光谱仪,可应用于农业与食品安全,宝石鉴定,环境科学等方面。 刘鸿飞总经理给专访工作人员介绍公司的资质与荣誉,经营多年来获得多个荣誉奖牌与专利。从几个人的创业团队到如今强大的队伍, 这些年来,不断加强科研投入,提升自主创新的能力,研发制造出具有竞争优势的国产光谱仪。 巧遇研发人员帮客户调试产品中,测试总氮吸光度,性能稳定、数据分析结果精准,总体非常满意。 奥谱天成是一个非常年轻的团队,大多数都是80、90后,有朝气、有活力,正是这样年轻而又富有斗志的团队,创造出了现在极具竞争力的产品和品牌,这就是年轻的力量! 福建电视台的专访,是对奥谱天成(厦门)光电有限公司的肯定,也是对奥谱天成的鞭策,同时也显示了奥谱天成(厦门)光电有限公司的影响力又提升了一大步。奥谱天成推行严格的规范化、流程化、专业化生产管理,目前公司办公系统已引进全球一流ERP系统和财务管理系统。引进国际数台国际先进的生产、测试设备,严把出货测试,生产出高性能、高品质的产品。产品性能、质量远高于国家标准和行业标准, 让我们更加坚信奥谱天成的未来一定会更加光辉灿烂。
  • 手持测温应用激光篇|热成像在激光器制造、激光切割、焊接时如何应用?
    据激光加工专委会统计,2023年中国激光产业产值约980亿元,直逼千亿元大关。 据MRFR数据显示,预计2026年全球激光加工市场规模将达到61.1亿美元。 中国激光产业正处于成长期,预计2024-2029年,我国激光产业市场规模将以20%左右的增速增长,到2029年产业规模或超7500亿元。可见,激光产业有着巨大的市场潜力。激光技术市场需求已成为国内外企业重点关注的话题之一。我国激光技术的市场需求主要在哪里?中国激光技术目前已应用于光纤通信、激光切割、激光焊接、激光雷达、激光美容等行业,涉及多个领域,形成了完整的产业链。激光切割激光焊接激光美容比如在工业制造领域,激光已成为需求极大的一种工具。用户可利用激光束对材料进行切割、焊接、打标、钻孔等,这类激光加工技术已在汽车、电子、航空、冶金、机械制造等行业得到广泛应用。新能源汽车制造激光打标激光钻孔激光这个“潜力股”跟热成像有关系吗?在激光这个庞大的产业链中,激光器和激光设备两个环节的竞争尤为激烈。激光器是产生、输出激光的器件,是激光设备的核心器件。从激光器来看,光纤激光器由于具备电光转换效率高、光束质量好、批量使用成本低等优势,可胜任各种多维任意空间加工应用,成为目前激光器的主流技术路线,在工业激光器中占比过半。对此值得关注的是,在光纤激光器的生产质检过程中,热成像仪可以发挥极大的应用价值。比如在大功率光纤激光器的制造过程中,严重的缺陷会导致光纤熔接处异常发热,从而对激光器造成损坏或烧掉热点。因此,光纤熔接接头的温度监测是光纤激光器制造过程中的一个重要环节。使用红外热像仪可以实现对光纤熔接点的温度监测,从而判断产品质量是否合格。在光纤激光器生产质检中,热成像还可以如何发力?先简单了解下,光纤激光器的组成和工作流程:注解:单条激光的功率有限。在泵浦和合束器的双重加成下,激光的输出功率会变得更大。在上述流程中,热成像可以有如下应用:① 光纤熔接点质量监测光纤之间会有很多焊接点,光纤熔接处可能存在一定尺寸的光学不连续性和缺陷,借助热成像仪可以监测光纤熔接点的温度有无异常,判断熔接点是否存在缺陷,提高产品质量。② 泵浦检测泵浦在工作时会产生大量热量,其温度会直接影响芯片输出的激光波长,使用热成像仪可以对每台泵的来料进行质量检测,保证激光器质量。③ 合束器检测通过热成像仪,既可以判断合束器温度是否异常,也可以检测合束聚合后,输入和输出光纤受热是否均匀。
  • 激光赛道再添新军 英诺激光A股上市
    7月6日,我国激光产业赛道再添新军,英诺激光(301021)正式登陆创业板。英诺激光本次IPO发行3800万股,发行价格9.46元/股,对应的市盈率和市净率分别为26.48倍和1.59倍;募资总额3.59亿,拟用于固体激光器及激光应用模组生产、营销及技术服务网络中心建设、激光及激光应用技术研究中心建设和企业管理信息化建设及补充流动资金。  激光器+定制模组双向驱动  英诺激光是国内领先的专注于微加工领域的激光器生产商和解决方案提供商,激光器产品包括DPSS调Q纳秒激光器(纳秒固体激光器)、超短脉冲激光器(超快激光器,包括皮秒、飞秒级)和MOPA纳秒/亚纳秒激光器(MOPA光纤激光器),覆盖从红外到深紫外的不同波段,从纳秒到飞秒的多种脉宽。  2018 至2020 年,英诺激光营业收入分别为2.91 亿、3.59 亿和3.39 亿元,除了2020年受疫情影响外,主营业务整体上呈良好增长态势,最近三年复合增长率为6.90%。2021年一季度,公司营业总收入8608.20万元、归母净利润1956.29万元,同比增速分别为100.17%和561.79%。  从营收构成来看,激光器产品和定制激光模组销售是公司主要收入来源。公司激光器产品主要面向激光智能装备集成商,2018至2020年主营业务收入占比分别为69.28%、63.32%和64.84%;定制激光模组主要面向工业制造商、科研机构等终端用户,2018至2020年主营业务收入占比分别为24.17%、30.12%和28.13%。随着新产品的研发、推广以及新客户的开发,公司定制激光模组销售收入呈整体增长态势。  盈利能力上,英诺激光的整体毛利率和净利率水平较高,超过多数国内的可比公司。2018 至2020 年,公司销售毛利率分别为56.91%、50.75%和50.63%,销售净利率分别为21.35%、19.97%和19.35%。  顶尖“高材生”团队  管理团队背景来看,英诺激光是一家“高材生”企业。公司核心技术团队是广东省“珠江人才计划”和深圳市“孔雀计划”重点引进的创新创业团队;董事长暨创始人赵晓杰毕业于华中科技大学光电子工程系,日本分子科学研究所博士后,普林斯顿大学应用研究科学家,该机构也被认为是全球顶级的电化学研究机构;MOPA纳秒/亚纳秒激光技术研发负责人林德教为清华大学博士,英国哈德斯菲尔德大学博士后,曾发表过与激光技术及应用相关的期刊论文70多篇。此外,公司的激光应用技术研发工程师陶沙、混合超快激光技术研发工程师杨昕、激光应用技术研发负责人Jie Zhang等也均拥有知名机构的博士学历背景。  截至2020年12月31日,英诺激光共有研发人员55人,占公司员工总数的16.67%,其中博士15人。2018年-2020年,公司研发投入占比分别为9.19%、10.72%、11.78%,处于行业头部水准。  得益于较强的技术背景和较高的研发投入,英诺激光已成为全球少数同时具有纳秒、亚纳秒、皮秒、飞秒级微加工激光器核心技术和生产能力的厂商之一,同时也是全球少数实现工业深紫外纳秒激光器批量供应的生产商之一,拥有专利124项,其中发明专利34项。  英诺激光的主要产品纳秒紫外激光器,2018年销售量为2633台,约占当年全国销量的21.94%,市占率水平较高。  国产激光器正当时  2018年起全球激光行业周期性下行,目前正处于加速复苏阶段。而国内激光产业自2012年以来,市场规模加速成长,年均复合增速达26.45%。2019 年,我国激光设备市场规模达到658 亿元,全球激光设备市场规模1267 亿元,超过一半以上的激光设备市场在国内。  从发展趋势上看,紫外激光器销量增长明显,现已成为激光微加工的主力机型。紫外光的波长较短,加工时的接触面相对较小,有利于减小热效应影响区,能够有效提升加工精度,应用领域广。根据《2019年中国激光产业发展报告》,国产紫外激光器的出货量从2014年的2300台增长至2018年的15000台,预计2020年出货量有望达到20,000 台,整体增速较高。18年15000台出货量中,纳秒紫外激光器约占八成,是目前激光微加工领域的主力产品。  同时,超快激光器也正蓬勃发展,2017、2018 年两年的增速远超过整体激光设备市场增速。超快激光器短脉宽、大功率,适用于精密加工,未来仍有望成为激光微加工领域新的增长点。  回到公司而言,英诺激光的主力产品便是纳秒紫外激光器,主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干和华日精密激光等。与国际先进企业相比,公司的产品在光束质量M2、最大单脉冲能量和平均输出功率等性能指标上已达到国际先进水平。同时,超快激光器正是英诺激光主要研发布局方向,目前公司部分产品的性能也已达到或接近国际先进水平,该领域主要竞争对手包括美国光谱物理、美国相干等。  公司表示,未来将继续专注于微加工激光器及解决方案的自主研发,在激光器方面进一步丰富产品线,朝更短波长、更窄脉宽、更高功率方向发展。在微加工解决方案方面,积极布局激光技术在生命健康、生物医疗、高效微纳制造等新兴领域的应用,成为全球激光微加工行业的技术引领者之一。
  • 世界最大激光器:192束激光点燃人造太阳
    经过10余年设计制造、35亿美元投资,美国建成世界最大激光器   新浪科技讯 北京时间5月7日消息,据美国《连线》杂志网站报道,在劳伦斯利弗莫尔国家实验室(LLNL)国家点火设施(NIF)的科学家,希望利用192个激光器和一个由400英尺长的放大器及滤光器阵列构成的装置,制造出一个像太阳或者爆炸的核弹一样的自维持聚变反应堆(self-sustaining fusion reaction)。最后一批激光器安装完毕后,《连线》网站记者参观了这个点火设施。观看看世界上最先进的科学设备。   1.美国“国家点火装置”   这个大部头看起来可能很像迈克尔贝执导的《变形金刚》中的人物,但是这个大型机器很快就会成为地球上的恒星诞生地。   美国“国家点火装置” 位于加州,投资约合24亿英镑,占地约一个足球场大小。科学家希望该激光器能模仿太阳中心的热和压力。“国家点火装置”由192个激光束组成,产生的激光能量将是世界第二大激光器、罗切斯特大学的激光器的60倍。2010年,192束激光将被汇聚于一个氢燃料小球上,创造核聚变反应,打造出微型“人造太阳”,产生亿度高温。   2.庞大的靶室    庞大的靶室   在庞大的靶室里,192束激光束进入直径是33英尺的蓝色真空室,在那里跟一个胡椒瓶大小的目标物相撞。然后这些光束会以动力较低的红外线的形式,从该仪器的不同部位出来,这个部位跟DVD播放器的内部结构类似。接着激光经过一系列复杂的放大器、过滤器和镜子,以便变得足够强大和精确,可以产生自维持聚变反应堆。   3.包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球    包含放射性氢同位素、氘和氚的铍球   这个铍球包含放射性氢同位素、氘和氚。科学家将利用这个系统的192个激光器产生的X射线轰击它。核子熔合的关键是有足够的能量把两个核子熔合在一起,在这项实验中用的是氢核子。由于把两个核子分开的斥力非常强,因此这项任务需要利用极其复杂的工程学和特别多的能量。   例如,在光束进入真空室(包含图片上方的目标物)之前,激光必须通过巨大的合成水晶,转变成紫外线。发射到真空室里的光束会进入一个被称作黑体辐射空腔(hohlraum)的豆形软糖大小的反射壳(reflective shell)里,光束的能量在这里产生高能X射线。从理论上来说,X射线的能量应该足以产生可以克服电磁力的热和压力,这样核子就能熔合在一起了。电磁力促使同位素的核子分开。   4.靶室顶部的起重机和气闸盖    靶室顶部的起重机和气闸盖   在第一张照片的靶室顶上,是用来把底部仪器放入真空室的起重机和气闸盖。如果这个仪器产生作用,它将成为未来发电厂的前身,将提高科学家对宇宙里的力的理解。当常规核试验被禁止的时候,它还有助于我们了解核武器内部的工作方式。   5.精密诊断系统    精密诊断系统   激光束将被发射到精密诊断系统里,以在它进入靶室以前,确定它能正常工作。   6.激光间    激光间   在激光间(laser bay)里眺望,会看到国家点火设施的激光间2号向远处延伸超过400英尺,激光在从这里到达靶室的过程中,会被放大和过滤。过去35年间,科学家在劳伦斯利弗莫尔国家实验室建设了另外3个激光熔合系统,然而它们都不能生成足够达到核子熔合的能量。第一个激光熔合系统——Janus在1974年开始运行,它产生了10焦耳能量。第二项试验在1977年实施,这个激光熔合系统被称作Shiva,它产生了10000焦耳能量。   最后一项实验在1984年实施,这个被称作Nova的激光熔合项目产生了30000焦耳能量,这也是它的制造者第一次相信通过这种方法可以实现核子熔合。国家点火设施科研组制造的这个最新系统有望产生180万焦耳紫外线能量,科学家认为这些能量已经足以在劳伦斯利弗莫尔国家实验室里产生一个小恒星。   7.磷酸盐放大玻璃    磷酸盐放大玻璃   国家点火设施包含3000多块混合着钕的磷酸盐放大玻璃,这是在熔合试验中用来增加激光束的能量的一种基本材料。这些放大玻璃板隐藏在密封的激光间周围的围墙里。   8.技术人员在激光间里安装光束管    技术人员在激光间里安装光束管   技术人员在激光间里安装光束管,激光通过这些管会进入调试间。激光在调试间里会被重新改变运行路线,并重新排列,然后被输送到靶室里。   9.紧急停运盘    紧急停运盘   在整个国家点火设施里,标明激光位置的紧急停运盘(emergency shutdown panels),可在激光发射时,为那些在错误的时间站在错误的地方的科学家和技术人员提供安全保障。   10.光导纤维    光导纤维   光导纤维(黄色电缆部分)把低能激光传输到能量放大器里。然后在通过混有钕的合成磷酸盐的过程中,利用强大的频闪放电管放大。   11.能量放大器    能量放大器   能量放大器隐藏在天花板上的金属覆盖物下面,它含有可增大激光能量的玻璃板。在激光刚刚进入放大玻璃前,灯管把能量吸入玻璃里,接着激光束会获得这些能量。   12.可变形的镜子    可变形的镜子   可变形的镜子隐藏在天花板上覆盖的银膜下面,这种镜子是被用来塑造光束的波阵面,并弥补它在进入调试间前出现的任何缺陷。每个镜子利用39个调节器改变镜子表面的形状,纠正出现错误的光束。你在照片中看到的电线是用来控制镜子的调节器的。   13.激光放大器    激光放大器   激光束在进入主放大器和能量放大器前,较低前置放大器会放大激光束,并给它们塑形,让它们变得更加流畅。   14.便携式洁净室    便携式洁净室   科学家利用一个独立的便携式洁净室(CleanRoom)运输和安置能量放大器和其他元件,这个洁净室就像用来装配微芯片的小室。   15.能量放大器    能量放大器   每个能量放大器都被安装在洁净室附近,然后利用遥控运输机把它们运输到梁线所在处。   16.技术人员校对能量放大器    技术人员校对能量放大器   从照片中可以看到,能量放大器在被放入梁线以前,技术人员正在对它进行校对。   17.模仿NASA的主控室    模仿NASA的主控室   照片中的主控室看起来跟美国宇航局的任务控制中心很相似,这是因为前者是模仿后者建造的。国家点火设施并不是利用这个主控室把火箭发射到外太空,而是设法通过激光,利用它把恒星的能量(核子熔合)带回地球。   18.光束源控制中心    光束源控制中心   光束源控制中心即已知的主控振荡器室,看起来跟数据中心(Server Farm)很像,但是这个控制中心不是利用电脑,而是安装了一排排架子。光束通过光纤前往能量放大器的过程中,看起来就像网络供应商使用的网络。   19.国家点火设施的激光源    国家点火设施的激光源   国家点火设施的激光是从一个相对较小、能量较低,并且比较呆板的盒子里发射出来的。这个激光器呈固体状态,跟传统激光指示器没有多大区别,不过它们发射的光波波长不一样,前者是红外线,后者是可见光。   20.高能灯管    高能灯管   高能灯管(flashlamps)跟照相机里的灯管一样,但是前者的体积超大,它可以用来激发激光。每束光束刚产生时,强度仅跟你的激光指示器发出的激光强度一样,但是它们在二十亿分之一秒内,强度就能曾大到500太拉瓦,大约是美国能量输出峰值时功率的500倍。   这一结果是能实现的,因为该实验室里拥有巨大的电容器,里面储存了大量能量。这个电容器非常危险,当它充电后,这个房间将被封闭,禁止任何人靠近,以免出现高压放电现象,伤着来访的人。   国家点火设施的外面看起来很像《半条命(Half-Life)》的拍摄现场,这种普通的外观掩饰了在里面进行的历史性科学研究。(孝文) 英刊揭秘世界最强激光产生过程(组图)   导读:2009年4月,耗资达35亿美元的美国“国家点火装置”(NIF)正式开始进行相关实验,并计划于2010年最终实现聚变反应。届时会将192束激光同时照射在一个微小的目标上,是迄今世界上性能最强大的激光装置。英国《新科学家》杂志网站13日撰文揭秘世界最强激光产生过程。以下为全文:   “国家点火装置”是美国国家核安全管理局(NNSA)的库存管理计划的关键环节。在受控实验室条件下,“国家点火装置”将进行聚变点火和热核燃烧实验,实验结果将为NNSA提供相关武器生产条件的实验手段。这些条件对NNSA在不开展地下核试验的条件下评估并验证核武库的工作至关重要。“国家点火装置”实验将研究武器效应、辐射输运、二次内爆和点火相关的物理学机理,并支持库存管理计划继续取得成功。“国家点火装置”是目前世界上最大和最复杂的激光光学系统,用于在实验室条件下实现人类历史上的第一次聚变点火。192束矩形激光束将在30英尺的靶室中实现会聚,其中靶室内含有直径为0.44厘米的氢同位素靶丸。发生聚变反应时,温度可达到1亿度,压力超过1000亿个大气压。   以下是“国家点火装置”产生最强激光的几大步骤:   1、安装球形外壳      安装球形外壳   为了产生聚变所必须的高温和高压,“国家点火装置”将汇聚其所有192束激光束同时射向一个氢燃料目标之上。“国家点火装置”呈球形(如图所示),直径约为10米,重约130吨。装置内有一个目标聚变舱,点火实验就发生于目标聚变舱内。整个球体由18块铝材外壳拼接而成,每块外壳均约10厘米厚。球体外壳上正方形窗口就是激光束的入口,而圆形窗口则是用来安装和调节诊断装置,诊断装置共有近100个分片。   2、用调节器调整靶位      用调节器调整靶位  这是目标聚变舱内部的照片。激光束通过外壳上的入口进入目标舱,把将近500万亿瓦特的能量瞄准于位置调节器的尖端。图中右侧的长形带有尖端的物体就是位置调节器,每次实验的目标氢燃料球就置放于尖端之上。当所有激光束全部投入时,“国家点火装置”将能够把大约200万焦耳的紫外线激光能量聚焦到小小的目标氢燃料球之上,它比此前任何激光系统所携带能量的60倍还要多。当激光束的热和压力达到足以熔化小圆柱目标中氢原子的时候,所释能量要比激光本身产生的能量更多。氢弹爆炸和太阳核心会发生这类反应。科学家相信,总有一天通过核聚变而不是核裂变会产生一种清洁安全的能源。   3、将燃料放入燃料舱(圆柱体)      将燃料放入燃料舱(圆柱体)   进入“国家点火装置”的所有192束激光束都将被引向图中这个铰笔刀大小的圆柱体。该圆柱体中将装有聚变实验所使用的目标燃料,目标燃料就是约为豌豆大小的球状冰冻氢燃料。实验时,激光束将通过各自窗口进入目标舱内,从各个方向压缩和加热氢燃料球,希望能够产生自给能量的聚变反应。曾经有不少科学家认为可控核聚变反应是不可能实现的。近年来,科学家找到了一些点燃热聚变反应的方法,美国研究人员找到的方法是利用高能激光。虽然科学家们也尝试了其他种核聚变发生技术,但从已完成的实验效果看,激光技术是目前最有效的手段。除激光外,利用超高温微波加热法,也可达到点燃核聚变的温度。   4、压缩并加热燃料      压缩并加热燃料   所有激光束进入这个金属舱内部时,他们将产生强烈的X光线。这些X光线不仅仅可以把豌豆大小的氢燃料球压缩成一个直径只有人类头发丝截面直径大小的小点,它还能够将其加热到大约300万摄氏度的高温。尽管激光的爆发只能持续大约十亿分之一秒,但物理学家们仍然希望这种强烈的脉冲可以迫使氢原子相互结合形成氦,同时释放出足够的能量以激活周围其他氢原子的聚变,直到燃料用尽为止。在激光点火装置内,一束红外线激光经过许多面透镜和凹面镜的折射和反射之后,将变成一束功率巨大的激光束。然后,研究人员再将该激光束转变为192束单独的紫外线激光束,照向目标反应室的聚变舱中心。当激光束照射到聚变舱内部时,瞬间产生高能X射线,压缩燃料球芯块直至其外壳发生爆裂,直到引起燃料内部的核聚变,从而产生巨大能量。   5、用磷酸二氢钾晶体转换激光束      用磷酸二氢钾晶体转换激光束   激光束在进入目标舱内之前,必须要先由红外线转换成紫外线,因为紫外线对加热目标燃料更为有效。激光转换过程必须要使用磷酸二氢钾晶体。图中的这块磷酸二氢钾晶体重约360公斤。首先将一粒籽晶放入一个高约2米的溶液桶中,经过两个月的培养才可形成如此巨型的晶体。然后将晶体切割成一个个截面积约为40平方厘米的小块。“国家点火装置”共需要大约600多块这样的晶体小块。“国家点火装置”将被用于一系列天体物理实验,但是,它的首要目的是帮助政府科学家确保美国“老年”核武器的可靠性。“国家点火装置”项目的建造计划于上世纪90年代早期提出,1997年正式开始建设。(刘妍)
  • 广东激光后来居上 湖北激光正“加速”突围
    自2006年汽车产业率先突破千亿大关后,湖北的千亿产业一路小跑,划出一道靓丽的上升曲线。截至2012年底,汽车、钢铁、石化、电子信息、食品、纺织、机械、电力、建材、有色金属等十大“台柱”产业支撑湖北经济快速发展。肩负工业强省重任,走新型工业化道路,湖北哪些产业将策动经济实现弯道超车?   为此,记者多方探寻未来助力湖北经济快速发展的源动力。   作为中国激光技术的发源地、先行者、排头兵,湖北汇聚了大批激光领域的优秀技术人才和研究成果,但在激光业的产值上,湖北激光业先后被广东、江浙和环渤海地区超越。用“起了个大早,赶了个晚集”这句俗语来形容湖北激光产业,再恰当不过。   在新一轮竞争中,如何发挥湖北激光技术优势,向激光产业大省迈进?   “成为下一个千亿产业,激光业有很大的潜力”。全国政协常委,湖北省工商联主席赵晓勇去年曾对湖北激光业的发展有过深入的调研,日前在接受记者采访时感叹:我省激光业在经历了萌芽、突破性、规模化发展阶段后,目前已经进入进阶发展阶段,只要打通全产业链的发展链条,激光业将有望实现千亿产业的大跨越。   竞争比拼日趋激烈   赵晓勇提供给本报的一份《关于推动湖北千亿元激光产业建设的建议》的调研报告显示:经过十多年的发展,截至2011年底,武汉地区规模以上(产值1000万以上)激光企业仅26家,其中包括,产值规模过亿元以上企业7家、5亿以上企业3家、10亿以上企业2家、15亿以上企业1家(团结激光) 在全国规模以上激光企业数量占比25%左右,其中,激光装备制造规模以上企业占比40%左右,全国第一。   而深圳大族激光一家以民用激光为主营方向企业,2011年的营收总额就超过36亿元,远远超过湖北相关激光企业的营收。   不仅在单个企业的比拼上,湖北不如外省,在全省或地区激光产业的产值上,截至2011年,约150亿元产值的湖北,也远远落后于国内相关省份,处于“抱着技术、却饿肚子”的尴尬境地:数据显示,2011年,广东地区激光设备产值虽然仅35亿元,但激光加工及激光制品产值达到260亿元以上,在激光应用领域排在全国第一位。   不仅广东的激光业产值后来居上,长三角、环渤海湾地区特别是辽宁依托庞大的经济规模和快速的产业升级,激光产业发展大有后来居上之势。去年初,辽宁省在鞍山市规划建设我国首个以激光技术为特色的产业园辽宁(鞍山)激光科技产业园,最终打造成集激光技术研发、应用和生产为一体的国家级激光产业基地,目标产值1000亿元。   “广东等华南地区激光业后来居上,源于其先天优势。”华工科技常务副总裁、华工激光董事长、总经理闵大勇分析,最近10年,当地企业承接了来自世界的代加工服务,要求其适合激光产业的应用,所以激光加工及其制品的产值比较大。这既是区位优势使然,也是市场资源配置的结果。   有望彰显集群效应   后来者居上,激光产业的竞争日趋激烈,在技术上更占优势的湖北,怎样才能立于不败之地?记者在多日的调研中获悉,湖北已悄然擂响了“打造激光千亿产业”的战鼓:相关部门已为激光产业的发展筹划并完善产业规划。   借助东部产业转移,以及中部崛起等外围政策和环境的变化,湖北激光业也正在迎接着“美好时光”。   面对这样的机遇,赵晓勇建议:目前仅依靠单个企业自发的发展壮大的动力还不足,还要把分散的动力集合起来,推动其发展。延伸产业的覆盖面,使企业合作,产业合作,区域合作,技术合作有效地结合起来。逐步完善激光产业的产业链条。   闵大勇也表示:“政府搞好产业规划、引导及招商,可以极大促进武汉激光产业。”   公开资料显示,东湖高新技术开发区拟在左岭新城筹建目前国内最大的激光产业基地。根据武汉官方说法,该基地一期工程预计5年建成,届时,园区科工贸年生产总值可达300亿元,创税25亿元并间接带动相关产业生产总值500亿元左右,最终基地将打造千亿激光产业链。   据了解,正是基于光谷激光产业的这种集群效应,截至2012年底,仅华工科技就将国家千人计划人才徐进林等12位全球顶尖激光人才收入麾下。如今,华工激光从上游激光器到下游激光先进精密微细加工装备、大功率数控激光加工系统、激光再制造系统,已形成完整的产业链。   湖北优势下的“加速度”   闵大勇估算,激光产业链产业规模往下游成几何级数放大增长,1个单位的激光材料产值,将产生约10倍的激光器产值、约5—10倍的激光系统集成产值、约20倍激光应用产值。   “激光产业特征就是规模不大,所有新的市场开拓都是基于不断发现新的应用领域。”闵大勇称。   去年6月,华工科技公司与武钢研究院历时两年合作,开发出了国内首套激光拼焊机组,并将投入使用。武钢将在全国建20条激光拼焊设备生产线,建成后年产值将达百亿元。   不仅华工激光,在湖北规模最大的团结激光、产业品类最全的楚天激光也都拥有自身的拳头产品。   楚天激光2007年底与欧洲一流的激光系统制造商—意大利ELEN集团合资组建武汉奔腾楚天激光公司,专业生产经营中高功率激光切割设备,如今在国内占有重要市场份额,还实现批量出口,该公司已成为我国航天器精密加工装备的供应商。   而团结激光下属武汉科威晶激光公司2007年产值仅1000万,得益于国际合作,2011年产值突破2亿元。   “我感觉,5年左右,中国将取代日本,在激光产业与美国、德国形成三强鼎立的格局。”闵大勇称。   他山之石   在美国,受激光技术应用影响和推动的国民经济年产值约为7.5万亿美元,涉及生物与国民健康、交通与能源、通信与IT业、文学艺术与制造业等。   在我国,激光技术在国民经济中逐步显现放大效应。   2011年,全国激光产业总产值约1100亿元。其中,激光设备销售收入约300亿元,产业链下游的激光加工服务业约350亿元,激光制品约450亿元。
  • 滨松激光加热光源助力更高效、更精确的激光焊接
    如今,用激光进行塑料焊接(Plastic Welding)以及锡焊(Soldering)已是一种十分常见的加工方法。非接触性、高自由度、高速度、高精密是此类方法的突出优点。然而,需要达到理想的焊接效果,怎样的加工条件是最好的?我们都知道,假如使用放大镜将光聚焦在一张纸上,如果纸是黑色的,就很容易被点燃,白色的则相对困难,这是由其温度升高情况不同而造成的。激光加工也是一样,拿塑料焊接来说,待加工的塑料往往颜色、厚度各异,如果不去测量加工过程中物体表面的温度,则难以准确判定是否达到了预期的加工效果。对于新的待加工物来说,找到理想的加工条件就将花费很多时间。 可以说,温度信息是缩短寻找最佳加工条件周期的一项重要参数。以前,加工操作和合格判定多是通过交由经验丰富的工人来获得保障。但这种依赖于“人”的模式,显然不能满足工业发展的需求。如果能把握温度信息的反馈,就可实现“可视化”,即便是经验尚浅的人,也能进行精确高效的加工。那么,我们要如何获取此信息呢? 将温度信息一滴不差的收起来 获得温度信息的唯一方法,是测量来激光自加工过程中的红外光强度。但这里我们需要捕捉的,是高能量激光中那缕极其微弱的红外光,前后者的强度比率大约是一亿比一。常规操作是无效的,拥有极高灵敏度的弱光探测器才能派上用场。此外,红外光产生与物体被照的位置是一致的。想要精确测量,观测点和照射点的形状、位置都须做到同步。然而,受制于工艺水平,目前市面上许多此类激光器的该两部分是分离的,使用时主要通过一些人为的调试来尽可能保障效果,易用性和精确性都不够理想。 而滨松激光加热光源LD-HEATER及SPOLD,可以将以上问题都解决。滨松激光加热光源将激光照射和红外探测都集成在了同一个激光头中。因此,不必进行光轴调整,照射和探测就可完美的同步进行。由于照射光和监控信息的光程相同,所以不管大小、近远、光的形状,观测到的都是相同的。而滨松本身十分擅长微弱光的探测,探测器的灵敏度即可以得到很好的保障。高精度的实时温度监测技能加身后,会有怎样的直接变化呢?曾有客户反馈,在以前,新待加工物从试生产到批量生产,需半年左右(包括修正模具的时间)。配备滨松LD-HEATER后,大概仅需1/3的时间就可完成。如今,已有激光加热光源设备在客户的产线中工作了10年,且保持了0故障率。如此超高的稳定性,也为带来了生产效率的提升。 LD-HEATER和SPOLD有何不同? 这里我们提到了两个不同的名字,LD-HEATER以及SPOLD。同是激光加热光源的它们有什么不同呢? LD-HEATER是多功能的,实时温度监测功能为其标准配置,适用于试生产时期的加工条件寻找,以及问题分析。秉承即使是不完全了解激光的人都可以使用的理念,滨松工程师在开发时也考虑了足够的安全性。而SPOLD更低廉、更小巧、更多产品系列,易于在大规模生产现场使用。它是尽可能简化了的光源,以期能集成到其他的设备中。 不过,两者在许多核心的基本性能上是相同的。除了上述的高稳定性外,最为突出的则是其内部均配备了光束整形系统,输出的直接为平顶光,保证了加工的高效以及高度均匀性。如今某球知名的智能腕表生产商已将此系列激光加热光源置入了其产线中,其焊接达到的高防水性则让客户十分满意。此外, OLED屏的焊接也是目前的一个典型应用,其可进行高质量的无损拆解,这也源于激光器核心性能的保障。 简单来讲,LD-HEATER与SPOLD在生产的不同阶段扮演着不同的角色。在LD-HEATER给出加工条件后,可将相对低成本以及内嵌式的SPOLD配备入大规模生产系统,以保障已确定的加工条件与预期相同。而一旦实际生产中出现问题,也可以继续使用LD-HEATER找到问题所在。 不过,并不是所有SPOLD都配备了实时温度监测功能,客户可根据自身的需求进行选配。而此功能发挥的作用与LD-HEATER的也不尽相同,我们将此称为LPM(Laser Process Monitor,激光过程控制器)。 低成本,实现批量生产时的加工质量监控 一般来讲,激光加工的时间很短,在线探测异常并尽快做出反应非常重要。在实际生产现场,可能会发生很多难以直接察觉的未预料到的事情,比如设备或磨具状态的变化。而这些变化很可能导致待加工材料随着时间而改变,进而影响到最终的加工效果。而通过温度差异则可探知异常的发生,装配了LPM的SPOLD在加工中就可实现这样监测。 滨松目前提供3款配备LPM的SPOLD:L11785-61M,L12333-411M/-511M LPM采集由热产生的红外光后,可输出相应的模拟信息。如果加工出错,红外光的强度就会改变,LPM输出值也会不同。也就是说,其可以提供的是一个信息对比。如果是稳定的设备和材料,执行稳定正确的加工过程,输出信号也将是稳定的。一旦出现异常的信号,则可判定加工过程存在异常。 不过LPM并不是一个单独的模块,只能装配在SPOLD中才可很好的发挥作用。带有LPM的SPOLD只通过一根光纤来同步完成激光照射与红外探测,同样不用进行调整,也能确保加工区域和红外光信息获得区域是统一的。 当然,滨松也提供不带有LPM的SPOLD产品,可实现更低的成本,以及更小的体积。 不带有LPM的SPOLD系列:L11785,L13920 除了性能优异的产品外,由于产品研发是从应用端开始着手的,滨松对于不同材料之间的加工工艺非常熟悉,因此还可向客户提供帮助进行工艺选择的增值服务。 滨松最早的激光技术起源于激光核聚变的研究。为实现激光核聚变的能源开发,滨松与大阪大学的激光工程学院合作,共同推进用于固态激光激发的高功率输出LD的研发,在不断成熟的过程中,滨松也希望将自身的激光技术带入产业应用中。以此为原点,便积极推进了各种激光技术的研发。结合自身在光子技术应用中的广阔视野和经验,以期为激光技术打开新的应用领域。
  • 新型半导体激光器成功解决激光成像“光斑”问题
    美国耶鲁大学的科学家开发出一种新的半导体激光器,成功解决了长期困扰激光成像技术的&ldquo 光斑&rdquo 问题,有望显著提高下一代显微镜、激光投影仪、光刻录、全息摄影以及生物医学成像设备的成像质量。相关论文发表在1月19日出版的美国《国家科学院学报》上。   物理学家组织网1月20日报道称,全视场成像应用近几年来已经成为众多研究所关注的焦点,但光源问题却一直未能得到解决。这项由耶鲁大学多个实验室合作完成的项目成功破解了这一难题,为激光成像技术大范围的应用铺平了道路。   耶鲁大学物理学教授道格拉斯· 斯通说,这种混沌腔激光器是基础研究最终解决实际应用问题的一个典型范例。所有的基础性工作,都是由一个问题驱使的&mdash &mdash 如何让激光成像技术更好地在现实中获得应用。最终,在来自应用物理、电子学、生物医学工程以及放射诊断等多个学科的科学家努力下,这一问题得到了解决。   此前,科学家们发现激光在成像领域极具潜力。但&ldquo 光斑&rdquo 问题却一直困扰着人们:当传统激光器被用于成像时,由于高空间相干性,会产生大量随机的斑点或颗粒状的图案,严重影响成像效果。一种能够避免这种失真的方法是使用LED光源。但问题是,对高速成像而言,LED光源的亮度并不够。新开发出的电泵浦半导体激光器提供了一种不同的解决方案。它能发出十分强烈的光,但空间相干性却非常低。   论文作者、耶鲁大学应用物理学教授曹辉(音译)说,对于全视场成像,散斑对比度只有低于4%时才能达到可视要求。通过实验他们发现,普通激光器的散斑对比度高达50%,而新型激光器则只有3%。所以,新技术完全解决了全视场成像所面临的障碍。   论文合著者、放射诊断和生物医学助理教授迈克尔· 乔马说:&ldquo 激光斑点是目前将激光技术用于临床诊断最主要的障碍。开发这种无斑点激光器是一项极其有意义的工作,借助这一技术,未来我们将能开发出多种新的影像诊断方法。&rdquo
  • 岛津3种医疗产品将亮相日本富士电视台黄金档电视剧
    岛津制作所协助拍摄了自4月8日开始播放的电视连续剧(日本富士电视台,周一晚9时)『辐射之家~放射科的诊断报告~』。该节目改编自(集英社)『GRANDJUMP』上连载的同名漫画,是描写放射线技师工作的医疗剧。 本公司在富士电视台「海湾工作室」设置了心血管造影系统、常规X射线摄影系统、移动式诊断系统3种机型。这些装置虽然已被调整为不产生放射线,但机械臂等部位几乎可与实机同等地动作。 敬请期待本公司这3种医疗器械产品在周一晚9时档电视剧中的精彩“演技”。 岛津制作所在伦琴博士发现X光11个月之后的1896年,在日本国内首次成功拍摄X光片,并于1906年完成了日本首台医用X光装置。自此,岛津公司作为医疗用X射线装置的先驱已走过100余年的历程。今后,我们将在「以科学技术为社会做贡献」的公司方针指引下,继续致力于产品开发与研究活动。 向拍摄工作人员说明心血管造影系统的本公司职员 (右)富士电视台「海湾工作室」里处于安装作业中的常规X射线摄影系统在播音室走廊里等待出场的移动式诊断系统关于岛津岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。
  • 24亿元激光科技园开工 国家级激光实验平台落户光谷
    近日,武汉光谷激光科技园正式开工,科技园内将建设国家级激光科学实验平台,未来将可满足世界最顶尖的激光技术研发需求。  2014年9月,武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司(简称“激光研究院”)成立。作为湖北省唯一以企业为主导的工业研究院所,目前该院已掌握光纤激光器、特种光纤等中上游核心技术,并以“一院N司”为运作模式,横跨激光产业全领域。  为进一步巩固光谷在国内激光产业领域的引领地位,激光研究院斥资1.3亿元,竞拍东湖新技术开发区416亩建设用地,建设集研制、生产、市场于一体的激光技术全产业链企业集群——武汉光谷激光科技园。  据介绍,激光科技园计划总投资24亿元,工程工期5年,总建筑面积近34万平方米,共分三期建设。一期建设包括研发中心、芯片厂房、光纤厂房、动力中心,用以承担激光产业链上游高功率半导体激光芯片和量子点芯片、特种光纤和光纤光栅等核心产品的研制、生产及产业化工作 二期将建设激光系统集成研发楼、激光技术验证研发楼、大工程光学试验楼,用以承担激光装备的总体设计、关键分系统技术研发系统集成装调及测试工作,激光装备研发楼承担中游领域各类激光设备的研制和工艺应用研究工作 三期拟建设创业大厦、保障中心及孵化中心,结合激光产业的发展方向和态势,加速产业公司孵化,壮大激光产业链。  中国航天三江集团副总经理兼激光研究院董事长伍晓峰介绍,光谷激光产业拥有深厚的人才积累和完善的产业链,但尚缺国家级激光科学实验平台,激光科技园将填补这一空白。伍晓峰透露,科技园内将建设最高标准的超净间,配备齐全的科学仪器设备,届时,该实验平台将可满足世界最顶尖的激光技术和相关器件的研发。  此外,激光科技园还计划依托科研实验平台,建设国家级孵化器,研制、生产、市场集于一体,将吸引更多高端激光人才前来武汉进行科研和产业孵化。
  • 863计划“先进激光材料及全固态激光技术”项目申请指南公布
    国家高技术研究发展计划(863计划)新材料技术领域“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目申请指南  在阅读本申请指南之前,请先认真阅读《国家高技术研究发展计划(863计划)申请须知》(详见科学技术部网站国家科技计划项目申报中心的863计划栏目),了解申请程序、申请资格条件等共性要求。  一、指南说明  依据《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》,为满足先进制造、精密测量和国家重大科学工程等对全固态激光器的迫切需求,设立“先进激光材料及全固态激光技术”主题项目。  本项目通过突破人工晶体材料及全固态激光器研制和产业化关键技术,开发出具有自主知识产权的系列化高功率、皮秒和紫外全固态激光器产品,促进我国人工晶体材料和全固态激光器产业的发展。  本主题项目的任务落实只针对项目整体进行,项目申请者应针对指南内容,围绕项目总体目标和任务进行申请,而不要只针对项目部分目标和任务进行申请。  项目可以由一家申请,也可以由多家共同申请。对于多家共同申请的主题项目,由研究单位自行组合形成项目申请团队(一个单位只能参加一个申请团队),并提出项目牵头申请单位和申请负责人,由项目牵头申请单位具体负责项目申请。  项目申请要提出项目分解(包括任务分解及经费分解)方案,提出项目课题安排及承担单位建议,并填写课题申请书(项目拟分解的课题数最多不超过10个)。  二、指南内容  1、项目名称  先进激光材料及全固态激光技术  2、项目总体目标  突破人工晶体、全固态激光器及其核心器件的研发和产业化关键技术,开发出系列化高功率、皮秒和紫外全固态激光器产品并实现工业示范应用,促进我国人工晶体和全固态激光器产业的发展。  3、项目主要研究内容  (1)深紫外激光器及人工晶体关键技术  KBBF/RBBF晶体生长、KBBF-PCT器件制备、激光高次谐波和激光线宽控制等技术研究。  (2)新型晶体材料及器件技术  超晶格晶体制备、超晶格可调谐锁模、Nd:YAG激光陶瓷材料制备等技术研究。  (3)千瓦级光纤材料及全光纤激光器  低光子暗化光纤制备、全光纤种子源研制、全光纤激光器整机设计和装配等技术研究。  (4)单频激光器关键技术  纵模控制、增益光纤与标准光纤熔接、倍频晶体抗光损伤工艺等技术研究。  (5)紫外激光器产业化关键技术及应用  光学晶体长寿命使用、激光器单元模块化、系统集成等产业化关键技术开发 紫外激光微加工应用技术开发。  (6)高功率激光器产业化关键技术及应用示范  大批量Nd:YAG单晶高质量低成本生长及加工、激光振荡放大、系统集成等产业化关键技术研发 高功率激光在焊接、表面处理等方面的应用技术开发。  (7)皮秒激光器产业化关键技术及应用示范  皮秒激光振荡、再生与行波放大、系统集成等产业化关键技术研发 皮秒激光微加工应用技术开发。  4、项目主要考核指标  (1)深紫外人工晶体及激光器  KBBF晶体尺寸15×10×4mm3,RBBF晶体尺寸12×6×1.5mm3,KBBF-PCT器件透过率95%@193nm 177.3nm激光器功率100mW。  (2)光学超晶格锁模器件  线性损耗0.5%/cm、尺寸≥20×3×1mm3 锁模激光器:1.0μm/0.5μm双波长和1.3μm 激光陶瓷尺寸≥100×100×20mm3、透光率≥80%@1064nm。  (3)千瓦级光纤材料及激光器  双包层光纤材料光子暗化12dB/m@633nm 全光纤激光器功率1.5kW、光束质量M21.5。  (4)单频激光器  倍频晶体KTP抗光损伤阈值2GW/cm2@1064nm/10ns/10Hz 单频绿光激光器功率10W、线宽2MHz、噪声0.03%RMS 单频光纤激光器功率5W、线宽10kHz、边模抑制比60dB。  (5)紫外激光器  功率10W/20W/30W系列,重复频率50~150kHz,光束质量M2≤1.3,8小时内功率起伏3%,无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产。  (6)高功率激光器  Nd:YAG晶坯直径≥100mm、单程损耗≤2×10-3/cm@1064nm,键合晶体的键合面损耗≤0.1% 3kW和5kW激光器产品:光纤芯径为400μm,连续无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产 激光器功率≥6kW,8小时内功率起伏±2%。  (7)皮秒激光器产品  千赫兹10~20mJ@1064nm、5~10mJ@532nm、1~2mJ@355nm,脉冲宽度≤20ps,光束质量M2≤2,连续无故障运行时间≥5000小时,实现与加工系统的匹配及定型生产。  5、项目支持年限为2年。  6、项目国拨经费控制额为9000万元,自筹经费不低于国拨经费控制额。  三、注意事项  1、鼓励“产学研用”联合申报,项目下设每个课题的协作单位原则上不超过5家。  2、受理时间:项目申请受理截止日期为2010年12月8日17时。  3、申报要求:项目申请采取网上申报方式,申报通过“国家科技计划项目申报中心”进行,网址为program.most.gov.cn。请按要求编写《国家高技术研究发展计划(863计划)主题项目申请书》,具体申请程序、要求及其他注意事项详见《国家高技术发展计划(863计划)申请须知》。  4、咨询联系人及联系电话、电子邮件  咨询联系人:史冬梅  联系电话:010-88372105/68338919  电子邮件:shidm@htrdc.com  863计划新材料技术领域办公室  2010年10月20日
  • 滨松参展CIOE 2019,激光加工、激光雷达、光通信等多类应用新品展现
    2019年9月4日-7日,中国国际光博会(CIOE 2019)在深圳成功举行。本次滨松中国在展会中主要以激光加工、激光雷达、光通信、工业计测、气体分析、民用消费、光谱检测、检验医学八个方向为主,进行了产品技术的呈现。久经市场考验的经典产品,以及最新曝光的新品都同台出现,获得了众多参观者的驻足。展会现场激光加工# 激光加工联合实验室展品:激光并行加工模块2019年7月,湖北工业大学-滨松中国-金顿激光共同建立的“激光加工联合实验室”正式成立。目前主要进行着基于空间光调制器的精密激光加工方案(钻孔、切割、打标等)的研究,包括不同应用的相位图计算算法、光路系统的搭建与优化、不同材料和应用的实验工艺验证等等。激光并行加工模块是联合实验室的一个小小的首秀。内部配置了滨松空间光调制器(LCOS-SLM)。激光入射到SLM上,在软件内预先设置的多焦点全息图,随后激光通过独特设计的光路,最终在相机靶面上产生多光束。在光调制时,该模块使用了带反馈的迭代算法。相机采集的多个光束的能量分布首先经过算法优化,再迭代入GS算法迭代循环中,经过不断迭代循环,最终得到了能量分布均匀的多个光束。这在实际的加工中,是十分必要的。利用这套激光并行加工模块可以进行10*10阵列多光束打孔、多光束并行蚀刻加工、多光束字母打孔等作业。现场亦展示了多个使用该模块进行加工的样品。除了光调制技术以外,联合实验室计划逐渐拓宽研究范围,滨松的更多产品和技术也将参与其中。以行业需求为导向,更好的促进我国智能激光加工行业的发展。加工样品通过便携显微镜可看到样品上的打孔细节# 下一代激光加工模块:JIZAI此次CIOE,首次曝光了滨松下一代激光加工引擎JIZAI的信息。JIZAI是基于滨松隐形切割技术(独有技术,拥有全球专利)以及空间光调制技术开发而出的产品。灵活性极强,可以根据不同的应用选配其中的器件,进行自由定制。模块可以实现任意形状的加工光束,比如多点并行加工、像差校正、平顶光束等等。紧凑轻巧,可自由移动,在多点打标、内部打标、玻璃打孔、微通道成型等众多激光加工作业中都可应用。JIZAI概念图使用JIZAI进行的玻璃打孔作业激光雷达 # 面阵红外近距离传感器低速及特殊场景下的应用,是激光雷达目前的落地热点之一。智能工厂、智慧物流、智能仓库等场景中,都少不了它的存在。新系列的面阵红外近距离传感器,主要就是面向针对此类应用的激光雷达的。新产品增大了像素尺寸,提高了饱和上限,并在内部设置了补偿电路,增强了抗环境光干扰的能力,更加适合于强背景光环境(如:室外环境)下的近距离测距。同时该器件还具有低成本的特点。目前推出了3种不同像素数量的器件,也可根据具体需求进行定制。# VCSEL固态Flash LiDAR被普遍看做是当前LiDAR发展阶段的下一个台阶。在探测器和激光器的选择上,都将有很大的变化。激光器方面,旋转式中普遍使用的边缘发射激光器(EEL)已经不再完全适用于Flash式的雷达,高功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)将成为最理想的选择。随着3D摄像头的热潮,VCSEL成为了近几年的热点话题,在大众熟知的人脸识别、手势识别等应用中都扮演了重要角色。但面向激光雷达的产品,对其各方面性能都有了新的要求,而此次滨松展出的940nm的VCSEL也是特别针对此应用开发的。除了本身光斑形态好的特点外,滨松新展出的VCSEL还具有光功率密度高、光电效率转换高、稳定性好的优点。带封装(金属)的滨松VCSEL产品,特定要求下,裸片产品的提供也可探讨光通信# 面向5G前传和数据通信中心光模块应用CIOE中,滨松呈现了面向中长距5G前传25G/50G光模块,以及100G/200G/400G数据中心互联光模块的全系列探测器方案。包括正照式/背照式、单点/阵列(pitch250/500/750μm)的InGaAs PIN PD,满足不同项目应用的需求。系列产品的特点在于,其采用了独特的设计结构,在保证高灵敏度、低终端电容的同时,也具备极高的可靠性。整个系列产品均可支持非气密封装。工业计测# 应用于编码器的光电探测方案展会中主要展出了目前编码器应用中比较具有代表性的产品,PD阵列、LED光源,以及集成光发射和探测的整体模块产品。实际上滨松探测器覆盖从可见光到近红外几乎全波段,可为LED光源匹配最合适高灵敏度的探测器,实现整个系统的高信噪比。滨松一贯是全线In-house设计和生产,无论是半导体设计及制造工艺,还是封装工艺都拥有丰富的技术储备,可以很好的应对针对编码器应用的各种定制化需求,打磨出最优的产品方案。民用消费# 针对广泛消费类应用的全波段产品“光”是无处不在的,不光是在生产制造、科研学术中,更是在生活的方方面面。滨松则希望通过自身的光电技术,为与我们息息相关的种种生活中的应用,带来更好的可能。让它们变得更加便捷、智能、环保。CIOE中滨松展出了多类光电半导体产品,其中包括可用于屏下,辅助屏幕亮度控制的接近传感器;可装配在便携式设备或独立体温计中,实现无探测位置限制的高精度温度测量,且低成本、环境友好的InAsSb探测器等等。滨松能为民用消费应用提供高一致性、高可靠性的产品。但最为重要的是,以60余年光电技术的沉淀,可以为具体的客户需求提供高定制化的服务,以及产品技术建议。成就更有竞争力的性能,抢占更新市场的先机。目前滨松中国除了北京总部外,在深圳和上海均设有分公司,拥有本土的销售、市场、产品团队,亦可以为中国客户提供更快速有效的服务。在CIOE中我们展现的产品技术和应用仅是冰山一角。实际上,滨松一直希望被看做是一个光子技术的提供者,以和客户更紧密的交流沟通,以及更深入的相互理解,来促成最佳的应用技术诞生。
  • 便携式电池供电激光功率测量积分球助力激光企业发展
    某现场安装激光二极管的制造公司需要一种可靠的方法用于现场测量激光功率,而无需带回实验室进行测试。激光测量系统需要完全由电池供电,因为现场没有电源。Labsphere(蓝菲光学)根据客户要求提供一套独立的、便携式且耐用的激光功率测试系统。Labsphere (蓝菲光学)提供标准的激光二极管测量积分球; 然而,还需将新功能整合到系统中,使其能被带到现场测试。 由此产生的一个小而轻的积分球系统,能够在世界任何地方进行可靠的激光功率测量。1.5 英寸开口端,用于轻松安装激光二极管组件针孔滤光片后面的制冷型 InGaAs 探测器,用于在功率低至 200 μW 的情况下进行红外范围内的辐射测量两个 FC/PC 适配器,允许通过光纤连接额外的探测器Spectralon® 漫反射材料,在 UV-VIS-NIR 范围内提供近乎完美的朗伯反射,以优化测试结果的准确性为 TE 冷却器和充电装置供电的可充电电池组轻巧的手持式塑料支架可固定每个组件,并带有泡沫内衬派力肯手提箱,可确保安全运输特点电池组可为系统供电数小时,为一个项目中的多项测试提供充足的时间每个组件都包依附在安装板上,提供了极大的可移动性,而手提箱确保了产品运输过程中的安全性InGaAs 探测器在近红外范围内提供可靠的校准测量,附加的光纤适配器使系统能够灵活地在其他范围内或使用光谱仪执行附加测试Spectralon 极高的漫反射率,以及积分球内的挡板几何形状,很大限度地提高了光照射到探测器上的均匀性Labsphere(蓝菲光学) 的 HELIOSense 软件进行实时数据收集、存储和可视化,使测试变得简单易行。光谱响应
  • 墨西哥就电视机及解码器制订新标准
    墨西哥政府目前正就拟议对电视机和电视信号解码器制定新的安全标准建立新的技术规范的提议向利益相关方寻求评议意见。评论提交的截止日期为9月3日。   PROY-NOM-192-SCFI/SCT1-2013标准对电视机及电视信号解码器建立了技术要求、测试方法、商业信息和符合性评估要求。除此之外,电视机还被要求至少能接收、转化和再现使用ATSC A/53标准传输的信号。此外,该提案建议但并不要求电视机能够接收使用A/72标准传输的视频信号。而兼容性电视机则必须要求能接收、转化和再现数字电视(TDT)、高清电视(HDTV)和标清电视(SDTV)信号。电视机还被要求符合NOM-001-SCFI-1993 (家用电子设备安全)技术规范或等效标准中提出的要求。电视解码器将要求至少能将使用ATSC A/53标准传输的信号接收、转化和再现为NTSC/M模拟格式信号,同时有能力接收使用A/72标准传输的视频信号。
  • 莱赛激光拟挂牌新三板 主营激光测量仪器
    1月3日消息,莱赛激光科技股份有限公司(以下简称:莱赛激光)已于近日正式申请新三板挂牌,全国股转系统披露的挂牌资料显示,莱赛激光董事长陆建红、副董事长张敏俐2人,通过直接和间接合计占股72%,为莱赛激光共同实际控制人。  公告显示,莱赛激光2014年度、2015年度、2016年1-9月营业收入分别为1.11亿元、9961.31万元、8212.80万元 净利润分别为546.37万元、678.32万元、791.14万元。  资料显示,莱赛激光主要业务为激光测量仪器设备的研发、生产和销售,主要为客户提供激光测量的整体解决方案。
  • 大族激光全资子公司中标新微半导体1台激光开槽机
    9月27日,上海新微半导体有限公司(以下简称“新微半导体”)化学气相沉积设备(钨)和激光开槽机项目中标结果公布。化学气相沉积设备(钨)项目中标人为上海谙邦半导体设备有限公司(以下简称“谙邦半导体”),标的物1台化学气相沉积设备(钨),用于6英寸GaN晶圆制造过程中W金属填孔沉积工作;激光开槽机项目中标人为深圳市大族半导体装备科技有限公司(以下简称“大族半导体”),标的物1台激光开槽机,可加工2/3/4/6/8inch的GaN-Si、Low-K、Metal等材料晶圆的激光开槽。据悉,谙邦半导体是上海邦芯半导体科技有限公司的临港落地项目公司(全资子公司),是一家专注于真空等离子体技术的半导体设备厂商,重点研发项目包括化合半导体和硅基芯片加工设备,如化合物半导体刻蚀机、化合物芯片介质刻蚀机等。大族半导体是大族激光科技产业集团股份有限公司全资子公司,专业聚焦为LED、面板、半导体等泛半导体行业提供系统加工和智能化车间解决方案,主要研究蓝宝石、玻璃、陶瓷、硅、碳化硅、氮化镓、砷化镓和柔性薄膜等材料的加工工艺,提供从精细微加工,到视觉检测等一系列自动化专业装备。
  • 激光雷达、飞秒激光器等超3.2亿中标项目公布
    p   近一个月内,来自高校、科研院所、医疗系统方面近20多家单位发布了激光、光学领域的招标需求,中科煜宸、相干、西南技物所等公司成功中标,中标总金额超3.2亿元。本文根据中国政府采购网公布的信息整理了部分内容,涉及激光成像仪、激光雷达、激光增材制造系统、飞秒激光器、光纤激光器等相关项目。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 中标项目 /strong /span /p p style=" text-align: center " strong 干式激光成像仪 /strong /p p   项目编号:HYEZ2J2018007 /p p   项目名称:干式激光成像仪采购 /p p   总成交金额:6.97 万元(人民币) /p p   采购单位名称:北海市华侨医院 /p p   中标单位名称:江西伟晨医疗设备有限公司 /p p style=" text-align: center " strong 密封式同轴送粉激光增材制造系统 /strong /p p   项目编号:HBT-15170140-173892 /p p   项目名称:武汉理工大学密封式同轴送粉激光增材制造系统采购项目 /p p   总成交金额:208.85 万元 /p p   采购单位名称:武汉理工大学 /p p   中标单位名称:南京中科煜宸激光技术有限公司 /p p style=" text-align: center " strong 原子吸收分光光度计及涡度相关系统 /strong /p p   项目编号:CEIECZB03-17ZL144 /p p   项目名称:中国农业大学原子吸收分光光度计及涡度相关系统采购项目 /p p   中标金额:54.43万元 /p p   中标供应商名称、地址及成交金额: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/25ce729c-a45e-4fbb-a265-ef3a8fa5909a.jpg" title=" 1.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 大连工业大学信息学院光电实验室建设 /strong /p p   项目编号:LNZC20171001868 /p p   项目名称:大连工业大学信息学院光电实验室建设采购项目 /p p   中标金额:54.18万元 /p p   中标单位:大连万慧科技有限公司 /p p   主要成交标的: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/873035c3-9e56-4a2c-a688-b42945e1365a.jpg" title=" 2.jpg" /    br/ /p center /center p style=" text-align: center " strong 激光治疗系统 /strong /p p   项目编号:Q5300000000617001570 /p p   项目名称:昆明医科大学附属医院购置激光治疗系统采购项目 /p p   中标金额:129万元 /p p   中标供应商名称:贵州邦建医疗科技设备有限公司 /p p   主要成交标的: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/0f8ffbb7-027e-4163-97f0-b6dd9e5142f1.jpg" title=" 3.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 193nm 激光剥蚀进样系统等 /strong /p p   项目名称:中国海洋大学 /p p   项目名称:193nm激光剥蚀进样系统、多接收质谱仪、高纯锗伽马能谱仪、稳定同位素比质谱仪项目 /p p   采购单位名称:中国海洋大学 /p p   中标金额:1367.93612 万元 /p p   中标供应商名称、联系地址及中标金额: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/daa113be-02fd-4999-ae5c-05022aea1165.jpg" title=" 4.jpg" /    br/ /p center /center p style=" text-align: center " strong 激光雷达项目 /strong /p p   项目编号:JXBJ2017-J28802 /p p   项目名称:南昌大学空间科学与技术研究院激光雷达采购项目 /p p   采购单位:南昌大学 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/eaaf8200-e815-4296-aba6-c8c364d7ec20.jpg" title=" 5.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 308准分子光治疗系统和激光光子工作站 /strong /p p   项目编号:[350823]SHHY[GK]2017015-1 /p p   项目名称:上杭县皮肤病防治院关于308准分子光治疗系统和激光光子工作站采购项目 /p p   中标金额:169.9万元 /p p   中标供应商:厦门海辰天泽仪器有限公司 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/5f3b697b-e5bd-4a2f-a5a2-5a4f9971c740.jpg" title=" 6.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 复杂曲面三维激光扫描系统 /strong /p p   项目编号:LNZC20171201441 /p p   项目名称:大连交通大学复杂曲面三维激光扫描系统采购项目 /p p   中标金额:58.9万元 /p p   中标单位:北京金鹰腾飞科技有限公司 /p p   成交产品的规格、型号、单价等: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/ef6ee20b-870c-456e-a33b-0acb1241b3a4.jpg" title=" 7.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 双光子激光共聚焦显微镜采购项目 /strong /p p   项目编号:中大招(货)[2017]993号 /p p   采购单位名称:中山大学 /p p   中标金额:489.803430万元 /p p   中标供应商名称:广州市诚屹进出口有限公司 /p p   中标标的名称、规格型号、数量、单价、服务要求: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/7c940325-292e-43f8-9ee1-f901a38dc68d.jpg" title=" 8.jpg" /    br/ /p center /center p style=" text-align: center " strong 超短强激光微纳制造实验室项目 /strong /p p   飞秒激光放大器 /p p   项目号:17A51870611-BZ1700401866AH /p p   项目名称:重庆邮电大学超短强激光微纳制造实验室项目飞秒激光放大器采购 /p p   中标总金额:145.9万元 /p p   中标供应商:相干(北京)商业有限公司 /p p   成交产品的规格、型号、单价等: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/c46688d9-2e94-41a4-82ae-89b46c49c880.jpg" title=" 9.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 便携式高分辨测风激光雷达 /strong /p p   项目编号:OITC-G170321151 /p p   项目名称:中国科学院大气物理研究所便携式高分辨测风激光雷达采购项目 /p p   中标总金额:280.0 万元(人民币) /p p   中标供应商名称:西南技术物理研究所 /p p   中标标的名称、规格型号、数量: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/d0c3d441-6015-45d7-ae63-7bef489181d6.jpg" title=" 10.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 激光共聚焦拉曼光谱仪、数字综合试验箱 /strong /p p   项目编号:ZX2017-12-13 /p p   项目名称:西安工业大学激光共聚焦拉曼光谱仪、数字综合试验箱等采购项目 /p p   中标金额:115.30万元 /p p   中标单位:西安共进光电技术有限责任公司 /p p   中标标的名称、规格型号、数量: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/1f8a05da-c6b9-4b1b-bcf3-85f56097a554.jpg" title=" 11.jpg" / /p center /center p style=" text-align: center " strong 激光共聚焦拉曼光谱仪 /strong /p p   项目编号:OITC-G17031833 /p p   项目名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所激光共聚焦拉曼光谱仪采购项目 /p p   采购单位名称:中国科学院苏州纳米技术与纳米仿生研究所 /p p   总中标金额:155.7781万元 /p p   中标供应商:雷尼绍(上海)贸易有限公司 /p p   中标供应商名称、联系地址及中标金额: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/5295f90b-a6fc-4eb6-8cde-52eb73be0f2a.jpg" title=" 12.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 还有一个招标大单,注意关注哦! /strong /span /p p   招标项目华东师范大学高重复频率宽波段可调谐窄带宽激光器 /p p   项目编号:0811-184DSITC0089 /p p   项目名称:高重复频率宽波段可调谐窄带宽激光器(第二次) /p p   采购单位:华东师范大学 /p p   预算金额:230.0 万元(人民币) /p p   采购内容: /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201802/insimg/fa7045eb-d935-46c0-8ee6-90aff2739943.jpg" title=" 2018-02-07_091003.jpg" / /p p   购买标书时间:2018年01月26日-02月02日 /p p   投标截止时间:2018年02月28日 /p p   联系方式:冯东海 ,021-62231151 /p
  • 新技术实现激光“逆转” 或可增强激光能量
    7月10日消息,据媒体报道,激光是通过放大光的特定波长,利用镭射触发装置对光子进行作用而形成的科技发明,激光在科技的各个领域都做出了重大的贡献。近期,耶鲁大学科学家发现一种特殊方式可以让激光实现&ldquo 逆转&rdquo ,将其他光束吸收,增强激光的能量。   据报道,科学家找到了一种能够完美吸收部分特定波长光子的物质。这种物质能够分离光束,使各光束分别被反射或继续传输,进而进行两部分间完美地的互相干涉,从而能够很好地抵消特定波长的光束,余下的能量则可通过加热或用电子配对的方式来消耗掉。   在实验的过程中,科学家证明了可以通过逆转过程来吸收激光的部分光束,甚至能成功地将光束整体的吸收。在吸收过程中,光线吸收造成了时空的扭曲,可发生时间的部分扭转。但当众多不同波长的光同时照射,逆转效果可能会不明显,只有照在该特定物质上时,激光才会被吸收。
  • 激光雷达 lidar
    激光雷达介绍   激光雷达   LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。   用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。 激光雷达的历史   自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来,利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade发明了摄影测量的立体观测技术,使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来,立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术,是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。   随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用,数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来,并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化,如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长,以致于不适应当前信息社会的需要,也不能满足&ldquo 数字地球&rdquo 对测绘的要求。   LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展,源自1970年,美国航天局(NASA)的研发。因全球定位系统(Global PositioningSystem、GPS)及惯性导航系统(InertialInertiNavigation System、INS)的发展,使精确的即时定位及姿态付诸实现。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成空载激光扫描仪(Ackermann-19)。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,目前已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射(multiple echoes)的观测值,测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。   激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。   快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。   由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定&ldquo 规范&rdquo 的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。 LiDAR的基本原理   LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统,这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量,这也正是LIDAR一词的英文原译,即:LIght Detection And Ranging - LIDAR。   激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。   LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的座标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。一般而言,LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等。 激光雷达的妙用   激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。   直升机障碍物规避激光雷达   目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。   直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。   美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。   德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度× 32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。   化学战剂探测激光雷达   传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。   俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。   德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。   机载海洋激光雷达   传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代产品。20世纪90年代研制成功的第三代系统以第二代系统为基础,增加了GPS定位和定高功能,系统与自动导航仪接口,实现了航线和高度的自动控制。   成像激光雷达可水下探物   美国诺斯罗普公司为美国国防高级研究计划局研制的ALARMS机载水雷探测系统,具有自动、实时检测功能和三维定位能力,定位分辨率高,可以24小时工作,采用卵形扫描方式探测水下可疑目标。 美国卡曼航天公司研制成功的机载水下成像激光雷达,最大特点是可对水下目标成像。由于成像激光雷达的每个激光脉冲覆盖面积大,因此其搜索效率远远高于非成像激光雷达。另外,成像激光雷达可以显示水下目标的形状等特征,更加便于识别目标,这已是成像激光雷达的一大优势。 History and Vision History Velodyne's expertise with laser distance measurement started by participating in the 2005 Grand Challenge sponsored by the Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA).A race for autonomous vehicles across the Mojave desert, DARPA's goal was to stimulate autonomous vehicle technology development for both military and commercial applications. Velodyne founders Dave and Bruce Hall entered the competition as Team DAD (Digital Audio Drive), traveling 6.2 miles in the first event and 25 miles in the second. The team developed technology for visualizing the environment, first using a dual video camera approach and later developing the laser-based system that laid the foundation for Velodyne's current products. The first Velodyne LIDAR scanner was about 30 inches in diameter and weighed close to 100 lbs. Choosing to commercialize the LIDAR scanner instead of competing in subsequent challenge events, Velodyne was able to dramatically reduce the sensor's size and weight while also improving performance. Velodyne's HDL-64E sensor was the primary means of terrain map construction and obstacle detection for all the top DARPA Urban Challenge teams. Vision Velodyne's ultimate vision for its LIDAR technology is simple: to save lives. We see the day where this sensor technology is deployed on every vehicle in the world. While traditional LIDAR sensors have relied on fixed electronics and rotating mirrors to deliver a 3-D terrain map, the rotation of an entire array of multiple fixed lasers has proven to be a quantum leap forward in sensing technology. This accomplishment has been termed a "disruptive event" by car safety research groups, who see the technology as a reason to rethink all that we know about vehicle sensors and the safety systems they enable. Until the day when we help eliminate automobile-relatedcasualties, Velodyne plans to market its unique LIDAR technology wherever sophisticated 3-D environment understanding is required: robotics, map capture, surveying, autonomous navigation, automotive safety ystems, and industrial applications. 激光雷达介绍   激光雷达   LiDAR(LightLaser Deteetion and Ranging),是激光探测及测距系统的简称。   用激光器作为辐射源的雷达。激光雷达是激光技术与雷达技术相结合的产物 。由发射机 、天线 、接收机 、跟踪架及信息处理等部分组成。发射机是各种形式的激光器,如二氧化碳激光器、掺钕钇铝石榴石激光器、半导体激光器及波长可调谐的固体激光器等;天线是光学望远镜;接收机采用各种形式的光电探测器,如光电倍增管、半导体光电二极管、雪崩光电二极管、红外和可见光多元探测器件等。激光雷达采用脉冲或连续波2种工作方式,探测方法分直接探测与外差探测。 激光雷达的历史   自从1839年由Daguerre和Niepce拍摄第一张像片以来,利用像片制作像片平面图(X、Y)技术一直沿用至今。到了1901年荷兰人Fourcade发明了摄影测量的立体观测技术,使得从二维像片可以获取地面三维数据(X、Y、Z)成为可能。一百年以来,立体摄影测量仍然是获取地面三维数据最精确和最可靠的技术,是国家基本比例尺地形图测绘的重要技术。   随着科学技术的发展和计算机及高新技术的广泛应用,数字立体摄影测量也逐渐发展和成熟起来,并且相应的软件和数字立体摄影测量工作站已在生产部门普及。但是摄影测量的工作流程基本上没有太大的变化,如航空摄影-摄影处理-地面测量(空中三角测量)-立体测量-制图(DLG、DTM、GIS及其他)的模式基本没有大的变化。这种生产模式的周期太长,以致于不适应当前信息社会的需要,也不能满足&ldquo 数字地球&rdquo 对测绘的要求。   LIDAR测绘技术空载激光扫瞄技术的发展,源自1970年,美国航天局(NASA)的研发。因全球定位系统(Global PositioningSystem、GPS)及惯性导航系统(InertialInertiNavigation System、INS)的发展,使精确的即时定位及姿态付诸实现。德国Stuttgart大学于1988到1993年间将激光扫描技术与即时定位定姿系统结合,形成空载激光扫描仪(Ackermann-19)。之后,空载激光扫瞄仪随即发展相当快速,约从1995年开始商业化,目前已有10多家厂商生产空载激光扫瞄仪,可选择的型号超过30种(Baltsavias-1999)。研发空载激光扫瞄仪的原始目的是观测多重反射(multiple echoes)的观测值,测出地表及树顶的高度模型。由于其高度自动化及精确的观测成果用空载激光扫瞄仪为主要的DTM生产工具。   激光扫描方法不仅是军内获取三维地理信息的主要途径,而且通过该途径获取的数据成果也被广泛应用于资源勘探、城市规划、农业开发、水利工程、土地利用、环境监测、交通通讯、防震减灾及国家重点建设项目等方面,为国民经济、社会发展和科学研究提供了极为重要的原始资料,并取得了显著的经济效益,展示出良好的应用前景。低机载LIDAR地面三维数据获取方法与传统的测量方法相比,具有生产数据外业成本低及后处理成本的优点。目前,广大用户急需低成本、高密集、快速度、高精度的数字高程数据或数字表面数据,机载LIDAR技术正好满足这个需求,因而它成为各种测量应用中深受欢迎的一个高新技术。   快速获取高精度的数字高程数据或数字表面数据是机载LIDAR技术在许多领域的广泛应用的前提,因此,开展机载LIDAR数据精度的研究具有非常重要的理论价值和现实意义。在这一背景下,国内外学者对提高机载LIDAR数据精度做了大量研究。   由于飞行作业是激光雷达航测成图的第一道工序,它为后续内业数据处理提供直接起算数据。按照测量误差原理和制定&ldquo 规范&rdquo 的基本原则,都要求前一工序的成果所包含的误差,对后一工序的影响应为最小。因此,通过研究机载激光雷达作业流程,优化设计作业方案来提高数据质量,是非常有意义的。 LiDAR的基本原理   LIDAR是一种集激光,全球定位系统(GPS)和惯性导航系统(INS)三种技术与一身的系统,用于获得数据并生成精确的DEM。这三种技术的结合,可以高度准确地定位激光束打在物体上的光斑。它又分为目前日臻成熟的用于获得地面数字高程模型(DEM)的地形LIDAR系统和已经成熟应用的用于获得水下DEM的水文LIDAR系统,这两种系统的共同特点都是利用激光进行探测和测量,这也正是LIDAR一词的英文原译,即:LIght Detection And Ranging - LIDAR。   激光本身具有非常精确的测距能力,其测距精度可达几个厘米,而LIDAR系统的精确度除了激光本身因素,还取决于激光、GPS及惯性测量单元(IMU)三者同步等内在因素。随着商用GPS及IMU的发展,通过LIDAR从移动平台上(如在飞机上)获得高精度的数据已经成为可能并被广泛应用。   LIDAR系统包括一个单束窄带激光器和一个接收系统。激光器产生并发射一束光脉冲,打在物体上并反射回来,最终被接收器所接收。接收器准确地测量光脉冲从发射到被反射回的传播时间。因为光脉冲以光速传播,所以接收器总会在下一个脉冲发出之前收到收到前一个被反射回的脉冲。鉴于光速是已知的,传播时间即可被转换为对距离的测量。结合激光器的高度,激光扫描角度,从GPS得到的激光器的位置和从INS得到的激光发射方向,就可以准确地计算出每一个地面光斑的座标X,Y,Z。激光束发射的频率可以从每秒几个脉冲到每秒几万个脉冲。举例而言,一个频率为每秒一万次脉冲的系统,接收器将会在一分钟内记录六十万个点。一般而言,LIDAR系统的地面光斑间距在2-4m不等。 激光雷达的妙用   激光雷达是一种工作在从红外到紫外光谱段的雷达系统,其原理和构造与激光测距仪极为相似。科学家把利用激光脉冲进行探测的称为脉冲激光雷达,把利用连续波激光束进行探测的称为连续波激光雷达。激光雷达的作用是能精确测量目标位置(距离和角度)、运动状态(速度、振动和姿态)和形状,探测、识别、分辨和跟踪目标。经过多年努力,科学家们已研制出火控激光雷达、侦测激光雷达、导弹制导激光雷达、靶场测量激光雷达、导航激光雷达等。   直升机障碍物规避激光雷达   目前,激光雷达在低空飞行直升机障碍物规避、化学/生物战剂探测和水下目标探测等方面已进入实用阶段,其它军事应用研究亦日趋成熟。   直升机在进行低空巡逻飞行时,极易与地面小山或建筑物相撞。为此,研制能规避地面障碍物的直升机机载雷达是人们梦寐以求的愿望。目前,这种雷达已在美国、德国和法国获得了成功。   美国研制的直升机超低空飞行障碍规避系统,使用固体激光二极管发射机和旋转全息扫描器可检测直升机前很宽的空域,地面障碍物信息实时显示在机载平视显示器或头盔显示器上,为安全飞行起了很大的保障作用。   德国戴姆勒.奔驰宇航公司研制成功的Hel??las障碍探测激光雷达更高一筹,它是一种固体1.54微米成像激光雷达,视场为32度× 32度,能探测300―500米距离内直径1厘米粗的电线,将装在新型EC―135和EC―155直升机上。   法国达索电子公司和英国马可尼公司联合研制的吊舱载CLARA激光雷达具有多种功能,采用CO2激光器。不但能探测标杆和电缆之类的障碍,还具有地形跟踪、目标测距和指示、活动目标指示等功能,适用于飞机和直升机。   化学战剂探测激光雷达   传统的化学战剂探测装置由士兵肩负,一边探测一边前进,探测速度慢,且士兵容易中毒。   俄罗斯研制成功的KDKhr―1N远距离地面激光毒气报警系统,可以实时地远距离探测化学毒剂攻击,确定毒剂气溶胶云的斜距、中心厚度、离地高度、中心角坐标以及毒剂相关参数,并可通过无线电通道或有线线路向部队自动控制系统发出报警信号,比传统探测前进了一大步。   德国研制成功的VTB―1型遥测化学战剂传感器技术更加先进,它使用两台9― 11微米、可在40个频率上调节的连续波CO2激光器,利用微分吸收光谱学原理遥测化学战剂,既安全又准确。   机载海洋激光雷达   传统的水中目标探测装置是声纳。根据声波的发射和接收方式,声纳可分为主动式和被动式,可对水中目标进行警戒、搜索、定性和跟踪。但它体积很大,重量一般在600公斤以上,有的甚至达几十吨重。而激光雷达是利用机载蓝绿激光器发射和接收设备,通过发射大功率窄脉冲激光,探测海面下目标并进行分类,既简便,精度又高。   迄今,机载海洋激光雷达已发展了三代
  • 光谷激光公司共同选择进军海外
    国内市场已近红海,布局海外正成为光谷激光企业的共同选择。   继华工系挺进美国市场后,日前,位于光谷的团结激光股份有限公司(以下简称:团结激光),已正式落子俄罗斯乌拉尔地区,加速发力当地市场。   进军海外已是大势所趋   资料显示,目前,全球激光器市场可分为三大区域,即美国、欧州和日本,市场份额分别是55%、22%和23%。据冯迅介绍,长期以来,国内激光企业的海外市场主要集中在南美、中东及亚洲地区,欧美市场正成为同行们发力的新板块。   就在不久前,同样是行业大佬,华工激光就与全球著名的自动化控制产品提供商 Honeywell公司签下采购合同,首次将旗下精密激光修调机打入美国市场。   参与全球竞争,光谷的激光企业又走出了一步。   日前,作为湖北省省激光产业三大巨头之一,团结激光最终敲定布局俄罗斯市场的方案。根据规划,在俄合资企业将逐步升级为集销售、加工和研发于一体,并在当地建成加工连锁网络和应用人才培训中心,2016年市场目标为1000万美元。“加工基地已成为激光产业中新崛起的业务板块。”团结激光副总经理冯迅如是说。   按照协议,团结激光将在加工、装备和工艺等领域,与俄罗斯开展全方位合作。作为载体,今年,该公司将在叶卡捷琳堡投资控股分公司,注册资金300万美元,主要经营激光设备组装、销售和加工业务,并谋求打造成为俄罗斯激光加工行业领军企业之一。   对此,团结激光副总经理冯迅告诉记者,随着两国战略合作关系进一步稳固,俄罗斯将会是激光技术重要的海外市场,“在这个大背景下,我们才签署了这个合作协议”。此前有消息称,未来一段时间,俄罗斯将会投资数亿元对激光产业进行现代化改造和升级。   加工连锁渐成盈利新利器   “加工基地已成为新崛起的业务板块。”据团结激光方面介绍,目前,海外的加工基地只负责组装、售后和加工等服务环节,研发和生产都在国内,“可随时满足客户个性化需求”。   资料显示,早在2007年底,作为在国内率先提出“连锁”概念的企业,团结激光就联合同行发起成立武汉光谷激光加工连锁有限公司(以下简称:光谷激光连锁),先后通过并购、控股和加盟等方式,在国内外建有近50家激光加工连锁机构。   谈及连锁,冯迅坦言,按目前市场行情,一台工业用激光器售价在百万元以上,如果购买,多数中小客户都会觉得是负担,而拥有购买能力的大企业,也存在一定程度的闲置现象。与国内企业购买为主不同,据冯迅介绍,美国和日本均已建成超过5000家激光加工站,且数量一直保持上升趋势。   对此,光谷激光连锁总经理许桂华也表示,随着国内经济转型升级,可以预见,高耗能、高污染的传统加工技术必将淘汰出局,以激光为主导的新加工技术将取而代之。   据悉,未来3年内,作为激光领域的新业务板块,连锁加工新模式给团结激光贡献的收入将不低于15亿元,“基地数量将扩大到100家”。
  • 三项激光器/激光相关设备国标征求意见 涉及紫外、可见、红外光谱范围元件
    p   日前,全国光学和光子学标准技术委员会电子光学系统分技术委员会(SAC/TC103/SC6)秘书处发布关于征求《激光器和激光相关设备 光腔衰荡高反射率测量方法》等3项国家标准(征求意见稿)意见的通知。 /p p   根据通知内容,由全国光学和光子学标准技术委员会、电子光学系统分技术委员会(SAC/TC103/SC6)负责归口的《激光器和激光相关设备光腔衰荡高反射率测量方法》、《激光器和激光相关设备-标准光学元件-第1部分:紫外、可见和近红外光谱范围内的元件》、《激光器和激光相关设备-标准光学元件-第2部分:红外光谱范围内的元件》等3项国家标准已完成,现公开征求意见,截止日期11月17日。 /p p    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 近年来随着薄膜沉积技术的发展,光学薄膜,尤其是广泛应用于大型高功率激光装置、干涉引力波探测、激光陀螺、腔增强和腔衰荡光谱测量中的高反射薄膜的性能获得了极大的提高。激光光学系统中需要用到一些反射率很高(高于99.9%甚至99.99%)的反射元件,必须精确测量其反射率(测量重复性精度达到0.001%甚至更低)。 /span /p p span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai"   strong   /strong a title=" " href=" http://www.sac.gov.cn/gzfw/zqyj/201710/P020171023319778323438.rar" target=" _blank" strong 1.《激光器和激光相关设备 光腔衰荡高反射率测量方法》(征求意见稿)及编制说明 /strong /a /span /p p   本标准规定了激光光学元件反射率的测量方法,适用于激光光学元件高于99%的反射率的精确测量。 /p p   基于光腔衰荡技术,本标准的测试方法和流程可实现激光光学元件的高反射率(大于99%,理论上可达100%)测量,且精度高、重复性和再现性好、可靠性高。特别是大于99.9%的反射率的准确测量对发展高性能反射激光元件具有重要意义。 /p p    span style=" FONT-FAMILY: 楷体,楷体_GB2312, SimKai" 目前,激光应用领域越来越多,包括医疗、材料处理、信息技术和计量等等。激光器及激光系统一般要用到光学窗口、反射镜、分光镜和透镜等光学元件,为防止激光损伤,这些光学元件要禁得起激光系统高峰值功率/能量密度的技术要求,这对光学元件提出了更高的制造要求。另外,随着我国光学与光电子产业的迅猛发展,光学元件加工制造形成了相当的产业规模,在满足国内要求的同时,产品正在走向国际化。因此对此类光学元件标准化的要求越来越高。 /span /p p    a title=" " href=" http://www.sac.gov.cn/gzfw/zqyj/201710/P020171023319792051186.rar" target=" _blank" strong 2.《激光器和激光相关设备-标准光学元件-第1部分:紫外、可见和近红外光谱范围内的元件》(征求意见稿)及编制说明 /strong /a /p p   本部分规定了紫外、可见和近红外波段,波长从170nm至2100nm光谱范围内的激光光学元件的要求。适用于激光器和激光相关设备使用的标准光学元件,包括平面、平面球面和球面基片不包括镀膜后的光学元件,透镜和按规定设计由供应商提供的其它标准光学元件。 /p p   本部分的发布可以填补我国用于紫外、可见和近红外光谱范围标准激光光学元件要求的空白 同时,通过规定优先的尺寸和公差,来减少元件的种类,通过标准化的规定,去除贸易壁垒,并通过建立一致的订单标识使备件的供应更加便利。 /p p    a title=" " href=" http://www.sac.gov.cn/gzfw/zqyj/201710/P020171023319805778591.rar" target=" _blank" strong 3.《激光器和激光相关设备-标准光学元件-第2部分:红外光谱范围内的元件》(征求意见稿)及编制说明 /strong /a /p p   本部分规定了近红外到中红外波段,波长从2.1mm至15mm光谱范围内的激光光学元件的要求。适用于激光器和激光相关设备使用的标准光学元件,包括平面、平面球面和球面基片不包括镀膜后的光学元件,透镜和按规定设计由供应商提供的其它标准光学元件。 /p p   本部分的发布可以填补我国用于红外光谱范围标准激光光学元件要求的空白 同时,通过规定优先的尺寸和公差,来减少元件的种类,通过标准化的规定,去除贸易壁垒,并通过建立一致的订单标识使备件的供应更加便利。 /p p   联系地址:北京市海淀区车道沟十号院科技一号楼 兵器标准化所 电光系统分标委秘书处 010-68962373 /p p   邮编:100089 /p p   联系电话:010-6896 2373 /p p   传 真:010-6896 3156 /p p   邮件地址: a href=" mailto:bzsbjw@126.com" bzsbjw@126.com /a /p
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