光子学报最新文献_第4页

Kevlar-29材料的飞秒激光制孔形貌及性能研究 Kevlar-29材料的飞秒激光制孔形貌及性能研究

4区物理与天体物理 Q4 OPTICS

光子学报

Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/gzxb20235207.0752309

成健 CHENG Jian, 李嘉乐 LI Jiale, 张志伟 ZHANG Zhiwei, 姜晟 JIANG Sheng, 章鹏 ZHANG Peng, 翟中生 ZHAI Zhongsheng, 刘顿 LIU Dun

为提升飞秒激光加工芳纶纤维复合材料制孔质量，优化制孔加工参数，进行了制孔试验。用共聚焦显微镜与超景深显微镜观察圆孔边沿形貌，并测量了热影响区大小。分析了激光功率、扫描速度和重复频率对圆孔的形貌、热影响区大小以及几何精度的影响，对比了激光制孔与机械制孔后材料的拉伸强度。研究发现，一定参数范围内，激光功率增加、重复频率降低或扫描速度减小使热影响区尺寸整体上逐渐变大。但激光功率不足导致的烧蚀不充分也会产生较大的热影响区与表面损伤。热影响区最优状态对应的激光参数为激光功率5 W，扫描速度1 050 mm/s，重复频率200 kHz。对比传统机械加工，飞秒激光加工后材料的拉伸强度波动性更小。结果表明，芳纶纤维复合材料的飞秒激光制孔加工不是完全的“冷”加工，由于芳纶纤维导热性差，热量累积造成纤维及纤维周边基材的热损伤，仍会导致较小的热影响区产生。采用合适激光参数的飞秒激光对芳纶纤维复合材料进行制孔加工，能有效提升制孔质量，满足相关领域精度和强度的要求。

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圆偏振涡旋激光脉冲驱动等离子体产生飞秒磁脉冲的研究圆偏振涡旋激光脉冲驱动等离子体产生飞秒磁脉冲的研究

4区物理与天体物理 Q4 OPTICS

光子学报

Pub Date : 2023-01-01 DOI: 10.3788/gzxb20235209.0932001

温寒 WEN Han, 徐鹏 XU Peng, 皮良文 PI Liangwen, 付玉喜 FU Yuxi

飞秒磁场脉冲对研究超快磁化、超快退磁、超快磁存储和自旋超快动力学等过程具有重要意义。传统的脉冲磁场受限于脉冲电源性能无法获得毫秒量级以下的超短脉冲磁场，无法研究飞秒尺度的磁动力学过程。利用超短脉冲激光驱动等离子体产生旋转电流是目前产生飞秒磁场脉冲的有效方法。本文利用质点网格法模拟圆偏振拉盖尔高斯光束驱动等离子体中的电子运动从而产生光电流以及飞秒磁脉冲的过程，模拟产生了特斯拉量级的飞秒超短磁脉冲，并系统讨论了驱动激光强度与等离子体密度对磁脉冲的影响。结果表明，脉冲磁场的脉宽与驱动光一致，其强度随着激光场强度、等离子体密度增加而增加。通过本文研究寻找产生飞秒磁脉冲的优化实验参数，有望将超快磁动力学研究推进到飞秒时间尺度。