水体参量对受激布里渊散射阈值及增益的影响

针对水中受激布里渊散射阈值和增益这两个重要特征参量,理论分析了温度和盐度对水中受激布里渊散射增益的影响,同时采用耦合波方程与平均衰减系数相结合的方法,研究了阈值与温度和衰减系数的相关性。研究结果表明,受激布里渊散射的增益与温度和盐度正相关,随着温度和盐度的升高,受激布里渊散射增益增大;而受激布里渊散射阈值随着温度的增加而减小,随着衰减系数的增大而增大。研究结果对了解水中的受激布里渊散射过程提供理论依据。     

基于空耦超声的复合材料黏弹性评价方法*

复合材料的黏弹性是表征其内在阻尼机制的重要力学特性,而内在阻尼机制是材料安全性能的一个重要评价指标。该文提出了空气耦合超声波的材料黏弹性评价方法。首先讨论了黏弹性进行评价的相关理论,利用接触式超声波底面回波法与空气耦合超声波透射法对比验证,其结果基本一致,证明了空气耦合超声对材料黏弹性检测的有效性。并且对一批不同铺层方向的碳纤维复合材料进行了评价,其结果与期望值完全相符,验证了该方法的可行性和准确性,为复合材料的动态力学特性评价和安全评价提供了新的思路。     

温度、湿度及压强对激光在水中衰减特性的影响

从实验上研究了不同大气环境(温度、湿度、气压)条件下532 nm激光在水中的衰减特性. 实验结果显示大气环境对激光的衰减系数有着重要的影响. 衰减系数随大气压强的增加而减小, 随温度的增加而增加, 最大衰减系数出现在最高水温和最低气压条件下. 当气压低并且温度高时, 衰减系数最大, 最大衰减系数值是最小衰减系数的三倍.在实验测量的基础上, 详细分析了大气环境影响激光衰减特性的物理机理, 研究结果对分析布里渊激光雷达海洋遥感探测具有重要意义.     

基于氧化石墨烯涂层的侧抛光纤马赫-曾德尔干涉仪温湿度传感器

对基于微锥的侧抛光纤马赫-曾德尔干涉仪(MZI)结构进行了理论和实验研究。与传统没有经过侧边抛磨的光纤MZI相比,可以看出控制光纤侧抛深度可以有效地提高MZI结构的折射率传感性能。研究结果表明:侧抛深度达41.7μm时,折射率在1.34附近的传感灵敏度达-117.145 nm/RIU。利用侧抛光纤MZI结构结合亲水性材料氧化石墨烯(GO),通过将其沉积在侧抛光纤MZI表面,实现了对温度和湿度双参量的同时测量。温度和相对湿度(RH)的传感灵敏度分别达131.77 pm/℃和-76.1 pm/%RH。所提侧抛光纤MZI传感器结构具有灵敏度高、低成本和制备简单等优点,在生物化学传感领域具有广泛的应用前景。     

回转椭球体氟化钙毫米晶体微腔制备与谐振特性分析

氟化钙晶体微腔相比玻璃材料微腔,具有吸收系数小、缺陷少、纯度高、对周围环境湿度不敏感的优势,在微波光子学、陀螺仪和非线性光学等领域具有潜在的应用价值。通过超精密加工技术制备了回转椭球体氟化钙毫米晶体微腔。研发了一套精密加工系统来制备这种微腔,所制得的微腔形状为回转椭球体,微腔结构边缘表面粗糙度低至1.97 nm。使用光纤锥波导与氟化钙微腔实现了高效耦合,此耦合系统展现了高达～10~8的超高品质因子Q值和低至约0.03 nm的自由光谱范围。这些结果证明了针对氟化钙微腔的加工手段具有重要意义,将大大促进其应用。氟化钙微腔的特性也证明了它在光学滤波器、腔量子动力学、非线性光学和陀螺仪等应用中的潜力。     

同轴正交偏振双脉冲序列受激布里渊散射抽运放大的实现方法

利用受激布里渊散射放大时抽运光与种子光可以有一时间延迟的特性,设计了一个同轴传播正交偏振双脉冲序列的偏振控制装置,使同轴传播的两个正交偏振脉冲光束在放大时具有相同的偏振态,从而实现了两束光的抽运放大.     

反常色散材料光子晶体中光输运的光学控制

研究了光抽运对由铯原子蒸气构成的光子晶体的影响.研究发现,利用较弱光强的线抽运光即可显著地改变这种反常色散光子晶体的透射率.而利用圆偏振光抽运可以进一步降低抽运光的阈值,并在反常色散光子晶体中获得极大的法拉第旋转.反常色散光子晶体的这些特性为光控光开关的研究和制作提供了一条新途径.     

核级阀门唇焊焊缝熔深的超声检测方法*

核电阀体唇焊焊缝熔深不足可能导致其在服役期内无预期断裂,由此引起的流质泄露将引起严重的安全事故。因此,极有必要在阀体焊接完成后进行熔深测量以保证足够的焊缝强度。本研究针对阀体唇焊缝粗糙余高曲面声学耦合差、熔深测量难的问题,提出基于喷水式超声聚焦检测技术的唇焊焊缝熔深测量方法。首先,根据核电阀体唇焊焊缝结构特点提出唇焊熔深的超声聚焦测量方法;其次,通过构建检测过程的有限元模型分析焊缝余高曲率对声场聚焦能力的影响,给出余高曲率各异的焊缝检测时的水距修正方法,以便在预定熔深范围内形成高能聚焦声场;最后,分析和提取与唇焊结构相关的检测信号特征,结合金相分析方法修正声速。研究结果显示：通过水距修正可改善焊缝曲率半径变化对聚焦声场的不利影响,曲率半径28.5 mm时焦区声压幅度仅下降11%,基于特征脉冲时间间隔及声速修正可测定焊缝熔深;与金相试验对比,绝对误差小于0.06 mm,满足核电阀门唇焊焊缝熔深测量的需求。     

水的衰减系数及有效增益长度对受激布里渊散射输出能量的影响

本文从理论和实验上分析了水的衰减系数及有效增益长度对受激布里渊散射(SBS)输出能量的影响。实验结果表明,衰减系数越小,SBS输出能量越高。由于脉宽压缩效应,当入射光能量足够高并且有效增益长度相对较长时,SBS易获得高能量而形成极高的峰值功率。一旦这种峰值功率超过受激拉曼散射(SRS)或者二阶SBS阈值,SBS就会作为一个新的激发源去激发SRS或者二阶SBS,从而消耗掉部分SBS的能量,所以会出现后向有效增益长度越长,SBS的输出能量越低的现象。 关键词： 受激布里渊散射 衰减系数 有效增益长度 脉宽压缩     

太阳电池单二极管模型中的参数提取方法

近年来,太阳电池参数提取方法获得了广泛关注.原因在于匹配的电池参数,可以有效减少内外因素对光伏阵列发电效率的影响.本文以太阳电池单二极管模型为讨论对象,对其五个参数的提取方法进行了详细介绍;对目前典型的四类太阳电池参数提取方法 (即解析提取参数方法,借助朗伯W函数函数提取参数方法,构建或利用特殊函数提取参数方法,利用智能算法提取参数方法)进行归纳与总结.阐述了这些方法的主要理论与实现途径,更重要的是对它们的优缺点进行了探讨.最后,对参数提取未来的研究动态进行了展望,以期对参数提取方法提供一些思路,为国内同行开展相关研究提供一些帮助.