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相似文献
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1.
光纤布喇格光栅的制作和应用   总被引:1,自引:0,他引:1  
本文简要介绍光纤布喇格光栅(FBG)的原理及性能,并给出FBG的制作方法。  相似文献   

2.
陈海燕 《物理》2000,29(7):442-443
一提到光纤通信,人们就联想到石英(玻璃)光纤,实际上塑料光纤(POF)在20世纪60年代就发明了,并已被广泛用于传感器、照明和装饰等方面.塑料光纤与玻璃光纤相比,其毫米级的尺寸使它在安装和连接方面都比较容易,其连续制造过程使其生产费用低廉,所以POF系统具有成本低的潜在能力.然而,它的高损耗、低带宽和长期可靠性方面的问题已经使POF在许多的通信应用中遇到了较难克服的困难.近年来,随着全氟化塑料的应用和渐变折射率(GI)型POF的开发,已经在实验室内取得了衰减降到50dB/km数量级(1300nm)的GI型POF.GI型POF的…  相似文献   

3.
紫外写入光纤光栅应变传感特性研究   总被引:3,自引:1,他引:2  
采用紫外写入光纤Bragg光栅研究其应变传感特性。光纤光栅要借助外界应力引起轴向应变和折射率变化造成光栅Bragg反射波长移动。在温度20℃,利用波长在400 ̄1800nm范围色散的光谱仪并用InGaAsP/InP ELD作宽带光源,从实验上测量了光纤光栅的应变与Bragg反射波长间的关系,结果表明Bragg反波长移动与光纤光栅外界应力变化在155.4 ̄156.8nm波长范围呈线性。外界应力引起的  相似文献   

4.
Sagnac干涉仪与光纤环形激光器   总被引:2,自引:0,他引:2  
依据相干光学理论,以现代激光干涉侧试技术中的光纤Sagnac干涉仪为例,分析和讨论了光纤环形激光器的基本工作原理,并结合其物理原理简要介绍了光纤环形激光器和光纤陀螺(FOG)的应用的发展前景。  相似文献   

5.
主动光纤     
光纤通信领域中引起人们广泛关注的物理问题是光纤中的非线性效应,其中包括光纤受激喇曼散射和布里渊散射(BSRS,BSBS)、光纤克尔效应(BKF)、光纤四波混频(BFWM)、光纤自相位调制(BSPM)与光孤子(Soliton)效应等.这些效应赋予光纤以“主动性”,为其开辟了广阔的重要应用前景.本文从这些效应的基础─—耦合波方程出发,简明地阐述了它们的物理机制,并给出了一些有实际意义的重要结果,包括BSBS和BSRS的增益G、有效光纤长度L以及它们的临界功率PBc和PRc,BKF的偏振特性,BSPM的临界功率 Pc,BFWM的相位匹配条件和新方法等等.文中还对这些效应在光放大等方面的应用以及目前的水平等作了概要介绍.  相似文献   

6.
光纤光栅外腔半导体激光器纵模特性研究   总被引:15,自引:3,他引:12  
用速率方程对光纤光栅外腔半导体激光器(FBG-ECL)的静态工作特性进行模拟计算,获得了这些特性同器件结构参数和工作条件的关系。用自行研制的光纤光栅与增透半导体激光器管芯耦合,获得了边模抑制比大于40bB、线宽约为0.1nm的单纵模工作的实验结果,与计算结果基本吻合。  相似文献   

7.
光纤非线性效应对10 Gb/s波分复用色散补偿系统的限制   总被引:2,自引:2,他引:0  
宋开  范崇澄 《光学学报》1999,19(4):19-523
对信道间距为100GHz的8倍10Gb/s波分复用色散补偿系统进行了计算机仿真,分析了光纤的色散和自相位调制(SPM)、互相位调制(XPM)、四波混频(FWM)等非线性效应在具有级联光放大器系统中的作用。四种色散补偿方案是:SMF(常规单模光纤)+DCF1(色散斜率为正的色散补偿光纤)、SMF+DCF2(色散斜率为负的色散补偿光纤)、TW1(色散为正的非零色散光纤)+TW2(色散为负的非零色散光纤  相似文献   

8.
吴妮珊  夏历 《中国光学》2021,(2):245-263
准分布式光纤传感系统在土木工程、能源勘测、航空航天、国防、化工等领域一直发挥着不可替代的重要作用。以微波光子学为基础的准分布式光纤传感解调技术被广泛应用于光纤复用系统的快速、高精度的信号解调与传感器定位。与传统的光学波长解调方案相比,该技术大幅提高了系统的解调速率,弥补了传统解调方法在传感器定位方面的缺陷。本文主要介绍了近年来国内外在基于微波光子学的准分布式光纤传感解调领域的研究进展,从光纤光栅准分布式传感系统和光纤法布里-珀罗准分布式传感系统两方面入手,对比分析了现有的数种微波解调光纤准分布式系统的优缺点,并对基于微波光子学的准分布式光纤传感解调技术的未来发展方向进行了总结与展望。  相似文献   

9.
近场光学技术在高分辨率成像、光谱探测和纳米加工等领域有广泛应用,而光纤探针是其中一个关键部件.如何提高光纤探针的传输效率是近场光学技术应用中的一个重要问题.本文采用三维时域有限差分方法,计算了锥形有孔探针的传输效率,分析了锥角、针尖孔径、波长和金属层厚度等因素对光纤探针传输效率的影响,并比较了裸光纤探针和有金属涂层的光...  相似文献   

10.
高精度温度传感器在地球物理、海洋科学、石油化工等领域具有广泛应用。针对传统光纤光栅温度传感器分辨率较低的问题,提出一种基于光纤光栅的高精度多点复用温度传感系统,该系统采用封装好的不同中心波长的π相移光纤光栅作为温度敏感单元,以扫频激光器和波分复用技术检测各光纤光栅谐振波长,并引入氰化氢标准气体吸收室作为波长参考,用非平衡马赫-曾德尔干涉仪补偿光源扫频过程中的非线性,以提升波长测量精度。实验实现了对10个温度传感探头的同时探测,温度分辨率达到10-4℃水平,测量范围达到0~100℃。该光纤光栅温度传感系统在高精度温度测量领域具有广阔的应用前景。  相似文献   

11.
不锈钢表面激光熔覆层与喷焊层耐磨性对比研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
本文研究在1Cr18Ni9Ti基体上采用激光熔覆和离子喷焊二种工艺形成的涂层对耐磨性的影响。使用5kW横流CO2激光器对预置在基体上的Co基自熔合金粉末进行单道或多道扫描,得到的熔层与等离子焊层对比结果是:激光熔层缺陷率低,成品率高,其结构致密均匀,晶粒细小,成分稀释率更小,对基体热影响小,熔层硬度与强韧性更高。性能试验证明:激光熔层具有更高的抗擦伤磨损和抗冲击滑动高温磨损性能,耐磨性提高了一倍左右。  相似文献   

12.
The effect of coatings, which are formed with laser cladding and plasma spray welding on 1Cr18Ni9Ti base metal, on wear resistance is studied, A 5-kW transverse flowing CO2 laser is used for cladding Co base alloy powder pre-placed on the substrate. Comparing with the plasma spray coatings, the spoiled rate of products with laser clad layers was lower and the rate of finished products was higher. Their microstructure is extremely fine. They have close texture and small size grain. Their dilution resulting from the compositions of the base metal and thermal effect on base metal are less. The hardness, toughness,and strength of the laser cladding layers are higher. Wear tests show that the laser layers have higher properties of anti-friction, anti-scour and high-temperature sliding strike. The wear resistance of laser clad layers are about one time higher than that of plasma spray welding layer.  相似文献   

13.
采用同步送粉方式,在42CrMo轧辊基材上利用钛铁、钒铁和石墨等通过激光熔覆原位自生反应,制备了成型良好、致密无气孔、无裂纹、与基体呈冶金结合的TiVC2增强铁基熔覆层。利用X射线衍射、电子探针、显微硬度计、电化学工作站研究了熔覆层的显微组织及性能。结果表明,熔覆层中碳化物为TiVC2,TiVC2大小约0.5~2.0 m,呈多角块状均匀分布,碳化物对应两种不同的形核机制:以氧化铝异质形核和碳化物自发形核。随着熔覆合金粉末中TiC-VC数量的增加,熔覆层硬度并不呈简单的线性增加,熔覆层的耐蚀性逐渐变差。  相似文献   

14.
The effects of wire feeding direction and position, cladding time, and cladding speed on the quality of cladding layer for laser cladding with wire feeding are studied. Experiment results indicate that the wire feeding direction and position are important for wire laser cladding. By adopting the correct wire feeding direction and position, the wire can be plunged into the melt pool and can be melted by the heat of the molten metal. With the increase of cladding speed, the dilution of clad layer can be reduced and the growth of the grain size of heat-affected zone of the base metal can be limited. If proper cladding parameters are used, the clad layers will have a good surface shape, sound metallurgical bonding with base metal, low dilution, and the effect of heating on heat-affected zone metal can be limited. The hardness of the clad layer and heat-affected zone are checked. It indicates that with the increase of cladding speed, the hardness of the clad layer and heat-affected zone increases.  相似文献   

15.
激光熔覆层开裂行为的影响因素及控制方法   总被引:11,自引:0,他引:11  
傅戈雁 《光学技术》2000,26(1):84-86,89
激光熔覆层开裂是影响覆层质量最主要的因素,特别是厚覆层。选用5kW 横流CO2 激光器对各种不同材料和零件进行厚覆层激光熔覆,实验、检测和使用的效果说明:激光熔覆层开裂主要与激光系统参数、工艺处理条件、覆层材料、基体状况等四个方面有关。分析了熔覆层的开裂行为,并介绍了几种控制方法。  相似文献   

16.
Low-power laser/arc hybrid welding process of magnesium alloy shows that the weld capability of tungsten-inert-gas arc is improved under the action of laser pulses. The effect of laser pulse on arc plasma is analyzed by studying the plasma spectra, plasma shapes, and arc voltage in this paper. On the one hand, laser pulse attracts arc plasma to laser keyhole and improves the stability of arc plasma; on the other hand, laser pulse expands the arc plasma and concentrates the electric conducting route of arc plasma. All these increase the output power and energy density of arc plasma, so the welding penetration is improved. In addition, laser pulses are controlled to act on the negative wave of alternating-current arc (the target metal has negative polarity) in hybrid welding process to improve the stability of arc plasma and weld penetration.   相似文献   

17.
在TC4合金表面进行了激光熔覆NiCrBSi合金涂层的试验 ,利用SEM和XRD等对熔覆层的微观组织进行了分析 ,测试了熔覆层的显微硬度。结果表明 ,激光工艺参数对熔覆层的组织和硬度有极大的影响 ,随稀释率的增加 ,激光熔覆层中形成了TiB2 和TiC等颗粒增强相 ,熔覆层的硬度明显提高。  相似文献   

18.
为了获得性能优异的涂层材料,采用激光熔覆的方法在Q235钢基体上制备了不同Mo含量的FeCrNiMnMoB0.5系高熵合金涂层,着重探究Mo对高熵合金组织与性能的影响。通过金相、X射线衍射、扫描电镜、硬度计、电化学工作站分别研究了高熵合金涂层的显微组织、相结构、显微硬度及耐蚀性能。结果表明:FeCrNiMnMoB0.5系高熵合金组织为树枝晶,主要由fcc相和少量金属间化合物构成。当添加少量Mo时,涂层的硬度较低,为290 HV,随着Mo的增加,晶格畸变加剧,出现少量金属化合物,涂层硬度最大增加到658 HV。在模拟饱和盐水泥浆溶液中FeCrNiMnMo0.4B0.5表现出较好的耐腐蚀性。  相似文献   

19.
铝合金焊接技术在工业生产、制造和维修等领域有广泛的应用,焊缝内存在气孔导致焊接质量降低是铝合金焊接技术的常见问题。由于铝合金表面金属氧化物是导致气孔生成的主要来源,对激光清洗过程进行在线检测,不但可以实时分析表面氧化物的清洗状态,而且可以避免基体表面因为过度清洗造成损伤或二次氧化。提出采用激光诱导等离子体光谱(LIBS)在线检测铝合金焊前激光清洗过程,表征清洗后铝合金基体的表面状态。LIBS技术可以对多元素成分同时检测,拥有较低的检出限和较高的准确性。搭建基于Andor Mechelle 5000光谱仪的铝合金焊前激光清洗在线检测系统,剔除空气环境对实验结果的影响,测试6061铝合金表面氧化物和铝合金基体的LIBS光谱,分析两者独特的元素特征谱线,采用X射线能谱(EDS)测试结果验证元素特征谱线的准确性,并探讨激光清洗过程LIBS技术在线检测的可行性。实验测试等离子体光谱谱线强度与激光能量密度之间的关系,获得单次脉冲激光去除铝合金表面氧化物的损伤阈值,结合X射线能谱的检测结果研究激光损伤阈值的成因及影响。研究激光清洗过程等离子体光谱特征谱线与脉冲次数之间的关系,提出基于O/Al特征谱线强度比值作为在线检测清洗效果及二次氧化损伤的评判依据。为验证该评判依据的准确性,将O/Al特征谱线强度比值随清洗次数的变化趋势与X射线能谱测试获得的氧元素原子百分比变化趋势进行对比。实验结果表明:采用200~700 nm范围内激光诱导等离子体谱线特征分析激光清洗状态,可以剔除空气环境的影响;氧元素和铝元素特征谱线准确反映出表面氧化膜与铝合金基体的成分差异;X射线能谱检测元素成分和含量表明氧元素含量随着激光清洗能量密度先减后增,单次清洗铝合金的二次氧化损伤的激光能量阈值为11.46 J·cm-2,小于损伤阈值的激光能量密度对铝合金基体的多次清洗未造成损伤,等离子体光谱特征谱线强度与表面清洗状态相关, 656.5 nm(OⅡ)/396.2 nm(AlⅠ)谱线强度比值≤1.5%为激光清洗干净的依据。研究结果有利于铝合金的激光清洗实时控制技术和焊接装置集成化。  相似文献   

20.
钛合金凭借其强度高、耐蚀性好、耐热性高等特点已经被广泛应用于航天、海洋、生物医药等诸多领域,其中Ti-6Al-4V(TC4)合金的耐热性、强度、塑性、韧性、成形性、可焊性、耐蚀性和生物相容性均较好,已成为钛合金工业中的王牌合金。钛合金在激光焊接时,加入表面活性剂可以增加焊缝熔深、提高焊接效率、改善焊缝微观组织的不均匀性,但是可能会改变熔合区和焊缝区中元素含量及其分布状态,从而可能会对材料的性能产生一定的影响。运用LIBS分析技术对TC4钛合金焊接试样表面进行面扫描同步获得多元素成分信息,同时结合原位统计分布分析方法(OPA),实现了对钛合金母材、熔合区、焊缝成分及其分布状态的快速表征,为活性剂的选择和焊接后钛合金的材料性能提供一种新的评价手段。选取了两个使用不同活性剂进行焊接的TC4钛合金薄板试样,选取焊缝纵切面方向作为分析面,采用320目的氧化铝砂纸进行表面处理,利用LIBSOPA系统进行成分分布统计表征。首先,对激发光斑和剥蚀条件进行条件优化,最终选择200 μm的激发光斑、10个预剥蚀脉冲10个剥蚀脉冲进行实验,并建立了钛合金中C,Al,V,Fe,Si和Ti六个元素的校准曲线(其中Si元素主要来自活性剂);然后对钛合金焊接样品进行了区域扫描,并对元素含量和分布状态进行了统计表征。同时,在钛合金焊接样品的不同部位进行分区取样,采用高频红外法分析C元素含量,并与LIBSOPA结果进行比对,两种测试方法结果吻合。元素Al,V,Fe,Si和Ti分布结果与微束X荧光光谱法对应性较好。运用LIBSOPA 技术实现了对钛合金母材、熔合区、焊缝中多元素的成分分布表征,为快速判定钛合金焊缝中成分及分布状态提供了全新的评价表征手段。  相似文献   

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