Fields of apertured polychromatic laser beams with Gaussian and Hermite-Gaussian transverse modes

Starting from the Huygens-Fresnel diffraction integral, the field expressions of apertured polychromatic laser beams with Gaussian and Hermite-Gaussian transverse modes are derived. Influence of the bandwidth on the intensity distributions of the laser beams is analyzed. It is found that when the bandwidth increases, the amplitudes and numbers of the intensity spikes decrease and beam uniformity is improved in the near field and the width of transverse intensity distribution of the apertured beams decreases in the far field. Thus, the smoothing and narrowing effects can be achieved by increasing the bandwidth. Also, these effects are found in the laser beams with Hermite-Gaussian transverse modes as the bandwidth increases.(c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Design guidelines and characteristics for a kind of four-layer large flattened mode fibers

A theoretical method to analyze a kind of four-layer large flattened mode (LFM) fibers is presented. The properties of the fiber, including the fundamental and higher-order modal fields, effective area and bending loss are discussed by comparison. At the same time, the reasons for the different characteristics are considered. The obtained results indicate that the effective area of the four-layer LFM fiber is about 1.3 times larger than that of the conventional standard step-index fiber and the fiber can suppress the higher-order modes via bending effectively. The four-layer LFM fiber has less efficient bend-induced filtering ability than the conventional step-index fiber; however, it has more efficient filtering ability than the three-layer LFM fiber. (C) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

Spatiotemporal behaviors and singularity of ultrashort pulsed Elegant Hermite-Gaussian beams

Analytical propagation expressions of ultrashort pulsed Elegant Hermite-Gaussian beams are derived and spatiotemporal properties of the pulses with different transverse modes are studied. Singularity of the complex amplitude envelope solution of the pulses obtained under slowly varying envelope approximation is analyzed in detail. The rigorous analytical solution of the pulse is deduced and no singularity emerges in the solution. The obtained results indicate that the transverse mode affects not only the spatiotemporal properties but also the singularity of the pulses. Time delay of the off-axis maximum intensity is more obvious and the singularity is located nearer to the z-axis for the pulse with higher transverse modes. (C) 2007 Elsevier GmbH. All rights reserved.

A large-area photolithography technique based on surface plasmons leakage modes

An atomic force microscope (AFM) assisted surface plasmons leakage radiation photolithography technique has been numerically demonstrated by using two-dimensional finite-difference time-domain (2D-FDTD) method. With the aid of a metallic AFM tip, particular characteristic of the Kretstchmann configuration to excite surface plasmons (SPs) is utilized to achieve large-area patterns with high spatial resolution and contrast, the photoresist could be exposed with low power laser due to the remarkable local field enhancement at the metal/dielectric interface and the resonant localized SPs modes near the tip. Good tolerance on the film thickness and incident angle has been obtained, which provides a good practicability for experiments. This photolithography technique proposed here can realize large-area, high-resolution, high-contrast, nondestructive, arbitrary-structure fabrication of nanoscale devices. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.

大模场面积多模光纤激光器的横模控制

缠绕技术通常被用于大模场面积多模光纤激光器的横模控制。将光纤弯曲成不同半径的圆环，多模光纤激光器的高阶横模逐个被抑制并在缠绕半径为20mm时，获得15.4W的单模激光输出。实验研究表明，缠绕半径减小时，由于激光器高阶模式被抑制，其光束质量变好，同时其斜率效率降低。实验测量了多模光纤激光器在不同缠绕半径下的输出性能，并理论计算了各阶模式在不同缠绕半径下的损耗特性。实验测量结果与理论计算结果符合得较好。

Influência da variação da intensidade de luz, para uma mesma exposição radiante, no comportamento mecânico de uma resina convencional e de uma resina de baixa contração

O presente estudo teve como objetivo avaliar a influência da variação da intensidade de luz, para uma mesma exposição radiante, na resistência à flexão, na microdureza e na resistência à tração diametral de uma resina convencional e de uma resina de baixa contração. Para a confecção dos corpos de prova foram utilizadas as resinas Filtek Z250 (3M ESPE) e Filtek P90 LS (3M ESPE) fotoativadas por meio dos seguintes protocolos: Convencional (400mW/cm por 60 s), Média intensidade (700mW/cm por 34 s) e Alta intensidade (950mW/cm por 26 s). Todos os corpos de prova receberam a mesma exposição radiante de 24J/cm. A resistência à flexão foi avaliada por meio do ensaio de flexão três pontos. Para este ensaio foram confeccionados trinta corpos de prova de cada material (n=10) com dimensões de 10mm x 2mm x 1mm. A avaliação da microdureza Knoop foi obtida a partir de seis discos de cada resina com 5mm de diâmetro por 2mm de espessura (n=2), sendo realizadas cinco indentações em cada espécime. Trinta corpos de prova cílindricos de cada compósito (n=10) com 3mm de diâmetro por 6mm de altura foram confeccionados para a realização do teste de tração diametral. A análise estatística dos resultados obtidos foi realizada por meio do teste de análise de variância (ANOVA) e do teste de múltiplas comparações de Tukey (p < 0.05). A resistência à flexão da resina P90 não foi influenciada de forma significativa pelas diferentes formas de ativação, enquanto a Z250 obteve resultados significantemente maiores para o protocolo de alta intensidade em relação ao convencional. Em todas as intensidades de luz, os resultados da Z250 foram significativamente maiores que os da P90. A microdureza da resina P90 foi estatisticamente maior para o grupo de média intensidade em relação aos outros, já a Z250 não obteve resultados com diferença estatística em relação às formas de ativação. Para a mesma irradiância, a Z250 obteve maiores valores de microdureza do que a P90, com exceção para o protocolo de média intensidade em que não houve diferença estatística entre os materiais. Os valores de resistência à tração não foram influenciados de forma significativa nem pelas diferentes intensidades de luz, nem pelos materiais utilizados. A influência da variação da intensidade de luz depende do tipo de compósito utilizado e da propriedade mecânica avaliada.

Emprego dos processos de eletrofloculação e osmose inversa no tratamento de águas oleosas

A descarga desenfreada de águas residuais no meio ambiente, ao longo dos últimos anos, vem acelerando o processo de contaminação e degradação dos corpos hídricos no mundo. Tais rejeitos apresentam elevada carga de contaminantes e de concentração de matéria orgânica o que leva a mortandade das espécies pela concorrência ao oxigênio e, em casos extremos, a aceleração dos processos de eutrofização. Pensando nisso, o presente trabalho estudou um sistema híbrido, em batelada, de tratamento de águas oleosas simuladas em laboratório pela adição de um determinado óleo lubrificante em uma solução aquosa de agentes emulsificantes e eletrólito suporte. O sistema de tratamento foi composto de duas etapas, onde na primeira avaliou-se o uso da técnica da eletrofloculação, responsável por quebrar a estabilidade das emulsões óleo/água e de uma segunda que avaliou o uso de processos de separação com membranas visando à remoção do metal adicionado ao efluente na etapa anterior. O sistema de eletrofloculação foi avaliado em relação ao uso de eletrodos de alumínio e ferro com correntes elétricas de 1A, 2A e 3A, nos modos contínuo e alternado. Os resultados apontaram um maior consumo evidente de massa de eletrodos quando do uso da corrente contínua, 4,0337g 0,0132 para o alumínio e 3,8260g 0,0181 para o ferro ao passo que o consumo foi de 2,1400g 0,0099 para o alumínio e 2,4121g 0,0127 para o ferro quando do o uso da corrente alternada. Foram alcançadas remoções máximas de 98 % 0 da DQO, 99,77 % 0,27 de remoção da cor e 100 % 0 de remoção da turbidez para o uso de corrente alternada e eletrodos de alumínio enquanto se alcançaram remoções máximas 96 % 1 da DQO, 99,46 % 0,82 de remoção da cor e também 100 % 0 de remoção da turbidez no uso de eletrodos de ferro. Na segunda etapa do estudo, a osmose inversa, o sistema utilizado atingiu rejeições de 99,53 % 0,12; 99,56 % 0,13 e de 98,87 % 0,36, para pressões respectivas de 10, 20 e 30 bar. Além disso, foram obtidos fluxos crescentes de permeado 10,87 L/h.m2 0,25; 15,67 L/h.m2 0,53; 18,49 L/h.m2 0,74 com o também aumento da pressão. Ao final do estudo alcançou-se um efluente final com baixa carga orgânica e de metais, estando o mesmo apto ao lançamento nos corpos receptores. Entretanto, mecanismos de controle, sobretudo de pH devem ser incluídos no projeto desses sistemas uma vez que esse parâmetro sofre alterações ao longo do processo

Influences of CO2 laser irradiation on the structure and photoluminescence of zinc oxide thin films

CO2 laser irradiation experiments on ZnO thin films are reported. The structural, optical, luminescent and vibrational properties of the samples were investigated by X-ray diffraction (XRD), transmittance, photoluminescence (PL) and Raman measurements. XRD results show that the crystalline of the irradiated films was improved. The (002) peaks of irradiated ZnO films shift to. higher 20 angles due to the stress relaxation in the case of laser beam irradiation. From optical transmittance spectra, all films exhibit high transmittance in the visible range, the optical band edge of irradiated films showed a redshift compared with that of as-grown films. Compared with the as-grown films, the photoluminescence emission (in particular the relative intensities of visible emissions) intensities of irradiated samples enhanced. In the Raman scattering spectral both the A I. and E modes exhibited slight Raman blueshift. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Laser-induced damage of Ta2O5/S1O2 narrow-band interference filters under different 1064 nm Nd : YAG laser modes

The laser-induced damage (LID) behavior of narrow-band interference filters was investigated with a Nd:YAG laser at 1064 nm under single-pulse mode and free-running mode. The absorption measurement of such coatings was performed with surface thermal lensing (STL) technique. The damage morphologies under the two different laser modes were also studied in detail. It was found that all the filters exhibited a pass-band-center-dependent absorption and laser-induced damage threshold (LIDT) behavior, but the damage morphologies were diverse. The explanation was given with the analysis of the electric field distribution and the operational behavior of the irradiation laser. (c) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

CGIAR aquatic research priorities revisited: a case for a higher priority for reservoir-lake system research

The case presented in this article clearly indicates that reservoir and lake resource systems, reservoirs in the Asian context lakes plus reservoirs in the African context, have been given a lower priority than deserved.