公开(公告)号：CN114178688A

公开(公告)日：2022-03-15

申请号：CN202111579400.9

申请日：2021-12-22

申请人： 北京理工大学 ,  北京卫星制造厂有限公司

发明人： 姜澜 ,  张学强 ,  李欣 ,  孟庆赓 ,  张开虎 ,  原永玖

IPC分类号： B23K26/18 ,  B23K26/38 ,  B23K26/064

摘要： 本发明涉及一种基于热防护层辅助飞秒激光高质量加工CFRP的方法，属于CFRP材料加工领域。本发明在飞秒激光加工CFRP的基础上，引入热防护层作为保护层，能够实现CFRP的高质量加工。首先在待加工的CFRP表面铺设由反射型防护材料和隔热型防护材料组合而成的热防护层，然后按预先设定的运动轨迹进行飞秒激光逐层扫描直写加工，加工完成后揭去铺设的热防护层，最终在CFRP材料上得到所需的高质量的槽/孔结构。这种基于热防护层辅助飞秒激光高质量加工CFRP的方法，得到的加工结果无分层、毛刺、撕裂等不良现象，且同时具有极低的热影响区和极小的锥度，该方法展示出高质量加工CFRP的制造能力以及应用前景。

公开(公告)号：CN109730802B

公开(公告)日：2021-12-21

申请号：CN201811607883.7

申请日：2018-12-27

申请人： 北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  马云龙 ,  胡洁

IPC分类号： A61F2/06 ,  A61F2/24 ,  A61F2/82 ,  A61L27/06 ,  A61L27/28 ,  A61L27/50 ,  A61L27/54 ,  A61L27/56 ,  B23K26/06 ,  B23K26/0622 ,  B23K26/36 ,  B23P15/00

摘要： 本发明涉及一种抗血栓抗感染、蜂窝状多孔结构的钛合金植入器械，属于金属材料表面改性技术领域。该方法通过把传统的飞秒激光整形为飞秒激光双脉冲，进而调控材料的局部瞬时电子状态，可制备出不同的微纳复合结构。通过对电子的动态调控，最终加工出了独特的蜂窝状多孔结构。该结构针对新兔血的静态接触角为143.4°±2.6°，滚动角为8.5°±2°。因为氟化材料具有低表面能，摩擦阻力，优异的杀菌和抗血栓形成能力，因此将这种蜂窝状多孔结构的NiTi合金表面进行氟化处理，即得到了针对新鲜兔血的静态接触角为167.3°±3.2°，滚动角为1.6°±0.3°的超疏血表面，同时得到的表面还具备出色的抗菌性能。本发明的方法适用于各种尺寸和不同形状的钛合金材料表面。

公开(公告)号：CN112894149B

公开(公告)日：2021-11-30

申请号：CN202110079694.2

申请日：2021-01-21

申请人： 北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  郭宝山 ,  张天勇

IPC分类号： B23K26/362 ,  B23K26/70

摘要： 本发明涉及一种超短脉冲激光烧蚀物体的超快连续三维成像系统及方法，属于超快成像领域。本发明可以实现超高时间分辨率的物体表面三维轮廓信息的获取与复原。系统具体包括超短脉冲激光光源、超连续谱发生器、脉冲分离延时器、多频脉冲干涉条纹发生器、起偏器、时间延迟平台、样品、图像获取装置、计算机、分束‑合束镜、反射镜及图像三维轮廓提取方法。本发明可实现超短脉冲激光烧蚀物体材料过程中的超快连续三维观测，时间分辨率达飞秒‑皮秒量级，可呈现物体被加工过程中表面三维形貌，增强实验过程中的连续可观性，为超短脉冲激光烧蚀加工物体的机理研究提供重要辅助作用。

公开(公告)号：CN113296175A

公开(公告)日：2021-08-24

申请号：CN202110582346.7

申请日：2021-05-25

申请人： 北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  刘洋 ,  李晓炜

IPC分类号： G02B3/00 ,  G02B27/00

摘要： 本发明涉及一种加工具有多个数值孔径的微透镜阵列的方法，属于激光应用技术领域。本发明的目的是为了解决传统平面微透镜阵列只具备单一NA值，且加工方法效率低下、加工难度大的问题；该方法通过对高斯型飞秒激光空间整形得到多个贝塞尔光束，以此对玻璃样品进行改性，利用贝塞尔相位中不同锥底角产生的贝塞尔区域长度不同这一规律，在同一个样品上单次曝光即可实现不同的改性深度，之后利用氢氟酸对改性后的样品进行刻蚀，得到具有多个NA值、高表面质量的微透镜阵列。该方法兼顾高加工质量、高加工效率、高形貌可控性、加工后微透镜NA值调节范围大，满足微透镜阵列应用中对NA值的不同需求。

公开(公告)号：CN113118632A

公开(公告)日：2021-07-16

申请号：CN202110379762.7

申请日：2021-04-08

申请人： 北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  李欣 ,  陈孝喆 ,  李晓杰 ,  梁密生

IPC分类号： B23K26/352 ,  B23K26/064 ,  B23K26/0622 ,  B23K26/70

摘要： 本发明涉及了一种基于电子动态调控空间整形加工单向流动表面的方法，利用空间光整形器将高斯光场变成不同形状与能量分布光场，加工的得到可使液体单向流动的仿生功能性表面，属于飞秒激光应用技术领域。将飞秒激光光场从高斯分布转化为三维仿生光场分布，因此可以在多种固体材料上实现仿生各向异性结构加工，所述各向异性仿生结构可以控制液体流动的方向，利用空间光调制器(SLM)对高斯光束进行相位变换，可以控制飞秒激光输出能量的三维分布，得到不同的各向异性仿生空间光场。所述各向异性仿生结构包括单个结构的尖锐三角形边缘、高度梯度变化和连续一致功能性表面。研究结果可以进一步扩展飞秒激光微加工在雾收集、化学反应控制等领域的应用。

公开(公告)号：CN113113289A

公开(公告)日：2021-07-13

申请号：CN202110347486.6

申请日：2021-03-31

申请人： 北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  储著元 ,  王素梅 ,  王猛猛 ,  张晋

IPC分类号： H01L21/02 ,  C23C14/16 ,  C23C14/30 ,  C23C14/58 ,  B23K26/36 ,  B82Y40/00

摘要： 本发明涉及一种远/近场协同整形飞秒激光制备可控硅纳米线的方法，属于飞秒激光应用技术领域。本发明首先在 晶向的硅片表面电子束蒸镀金膜，然后通过滴涂法在镀金硅片表面自组装单层透明电介质微球掩膜，接着采用物镜将飞秒激光聚焦在单层紧密排列的微球掩膜区域，由于电介质微球对入射飞秒激光的米氏散射作用，在微球底部形成径向尺寸低于光学衍射极限的局域光场，利用该局域增强光场烧蚀金膜得到纳米孔阵列。通过改变入射激光能量、偏振类型、波长及脉冲能量的时域分布和空间分布对孔阵列的直径、形貌和分布同时进行调节。然后将已加工样品置于氢氟酸和过氧化氢刻蚀剂中进行金属辅助化学刻蚀，得到位置、直径、形貌和分布可控的硅纳米线阵列。

公开(公告)号：CN113102892A

公开(公告)日：2021-07-13

申请号：CN202110258964.6

申请日：2021-03-10

申请人： 清华大学 ,  北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  闫剑锋 ,  乔明

IPC分类号： B23K26/352 ,  B23K26/064 ,  B23K26/06 ,  B23K26/70

摘要： 本发明属于飞秒激光加工技术领域，具体涉及一种利用飞秒激光在钛表面加工纳米凸起结构的系统及方法。本发明利用飞秒激光在纳米级结构附近的近场增强和钛的局部氧化得到二氧化钛纳米锥，进而通过控制激光偏振和钛片运动，在钛片表面加工图案化的二氧化钛纳米结构。本方法确定了飞秒激光的重复频率、能量通量，线偏振飞秒激光垂直入射到钛片表面时，得到二氧化钛纳米凸起结构，能量过低或加工时间过短无法实现钛的氧化，而能量过高或加工时间过长将会造成材料烧蚀。与已有的二氧化钛纳米材料制备方法相比，本方法具有高精度、高灵活性优点，可实现纳米级图案化二氧化钛的制备，利用了钛的局部氧化并结合近场增强，得到了二氧化钛纳米凸起结构。

公开(公告)号：CN112130439B

公开(公告)日：2021-07-13

申请号：CN202011019615.0

申请日：2020-09-25

申请人： 北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  王志鹏 ,  李晓炜

IPC分类号： G03H1/22

摘要： 本发明涉及一种基于飞秒激光制备可变防伪计算机全息图，属于激光应用技术领域。本发明通过飞秒激光在热收缩膜上加工由三种尺寸微坑结构构成的全息图，全息图记录的信息由两种光学图案对应的计算机生成全息图组合而成，在激光的照射下呈现两种光学图案。通过控制加热温度，使热收缩膜发生收缩，使最小尺寸的微坑结构收缩至对入射光的透过率几乎不产生影响，改变全息图记录的信息，最终只呈现一种光学图案，从而实现全息图成像内容的变化。以解决目前单一全息成像抗仿造能力差，而可变全息成像制造过程和成像装置复杂，难以推广的问题。该方法成像变化原理简单，实现了包装和防伪的一体化，可操作性强，可应用于产品防伪和信息加密领域。

公开(公告)号：CN113085185A

公开(公告)日：2021-07-09

申请号：CN202110379075.5

申请日：2021-04-08

申请人： 北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  郭奇彤 ,  王素梅 ,  王猛猛 ,  许昭

IPC分类号： B29C64/273 ,  B29C64/135 ,  B29C64/153 ,  B29C64/393 ,  B33Y10/00 ,  B33Y30/00 ,  B33Y50/02

摘要： 本发明涉及一种基于时域整形飞秒激光诱导液体薄膜前向转移的方法，属于飞秒激光应用技术领域。本发明通过对原始飞秒激光进行时域整形，在时间上分成间隔为0.1‑100ps的双脉冲，实现对吸收层的烧蚀抑制，结果表明应用双脉冲作为激发光源可将适用的激光通量范围拓宽一倍。此外，通过高亮度LED灯与增强型电荷耦合器件ICCD组合成的阴影成像系统，可直接监测转移的射流与过程，从而有根据得调整加工条件，更快得实现稳定的转移。供体和受体分别采用两个高精度三维平移台进行运动控制，实现供体与受体之间的相对运动，克服传统激光诱导前向转移系统配置中，对受体上同一点只能实现单次沉积的弊端，实现更加灵活的转移加工。

公开(公告)号：CN111850653B

公开(公告)日：2021-07-06

申请号：CN202010579947.8

申请日：2020-06-23

申请人： 清华大学 ,  北京理工大学

发明人： 姜澜 ,  闫剑锋 ,  乔明

IPC分类号： C25D11/26

摘要： 本发明提出了一种利用飞秒激光制备暴露高活性面的二氧化钛的方法及系统，属于飞秒激光应用技术领域。本发明首先利用阳极氧化法，在钛片表面制备了固体二氧化钛纳米管阵列薄膜，然后通过飞秒激光逐行扫描获得具有暴露{010}晶面的锐钛矿二氧化钛。与传统方法相比，本发明具有可对固体二氧化钛进行直接加工、加工环境要求低、能量利用率高、速度快等优点。利用本发明的方法及系统制备得到的暴露{010}晶面的锐钛矿二氧化钛，可以用于光催化和制备太阳能电池，有利于获得高的光催化或光电转化效率。