10～500 kHz水听器的激光外差干涉法原级校准

阐述了水听器在10~500 kHz频率范围的激光外差干涉法原级校准的原理和测量装置。利用激光外差干涉系统非接触测量水中反光薄膜在声波调制下引起的多普勒频移,经过零点信号解调算法得到水质点振速,准确复现水下声压量值,之后将水听器置于水中测量点完成对其自由场电压灵敏度的原级校准。对各误差因素进行了分析,详细给出了系统测量不确定度的评定方法,在所测频段的不确定度为0.6 dB (k=2)。将激光外差干涉法水听器校准结果与自由场互易法结果进行了对比,在整个测量频率范围内结果等效,且前者不确定度更小。为建立新的水声计量基准和实现水声量值的扁平化传递奠定了基础。     

氮掺杂和空位对石墨烯纳米带热导率影响的分子动力学模拟

石墨烯是近年纳米材料研究领域的一个热点,其独特的热学性质受到了广泛关注,为了实现对石墨烯传热特性的预期与可控,利用氮掺杂和空位缺陷对石墨烯进行改性.采用非平衡态分子动力学方法研究了扶手形石墨烯纳米带中氮掺杂浓度、位置及空位缺陷对热导率影响并从理论上分析了热导率变化原因.研究表明氮掺杂后石墨烯纳米带热导率急剧下降,氮浓度达到30%时,热导率下降了75.8%;氮掺杂位置从冷浴向热浴移动过程中,热导率先近似的呈线性下降后上升;同时发现单原子三角形氮掺杂结构比多原子平行氮掺杂结构对热传递抑制作用强;空位缺陷的存在降低了石墨烯纳米带热导率,空位缺陷位置从冷浴向热浴移动过程中,热导率先下降后上升,空位缺陷距离冷浴边缘长度相对于整个石墨烯纳米带长度的3/10时,热导率达到最小.石墨烯纳米带热导率降低的原因主要源于结构中声子平均自由程和声子移动速度随着氮掺杂浓度、位置及空位缺陷位置的改变发生了明显变化.这些结果有利于纳米尺度下对石墨烯传热过程进行调控及为新材料的合成应用提供了理论支持.     

A slope-based decoupling algorithm to simultaneously control dual deformable mirrors in a woofer–tweeter adaptive optics system

We propose a slope-based decoupling algorithm to simultaneously control the dual deformable mirrors(DMs) in a woofer–tweeter adaptive optics system. This algorithm can directly use the woofer's response matrix measured from a Shack–Hartmann wave-front sensor to construct a slope-based orthogonal basis, and then selectively distribute the largeamplitude low-order aberration to woofer DM and the remaining aberration to tweeter DM through the slope-based orthogonal basis. At the same moment, in order to avoid the two DMs generating opposite compensation, a constraint matrix used to reset tweeter control vector is convenient to be calculated with the slope-based orthogonal basis. Numeral simulation demonstrates that this algorithm has a good performance to control the adaptive optics system with dual DMs simultaneously. Compared with the typical decoupling algorithm, this algorithm can take full use of the compensation ability of woofer DM and release the stroke of tweeter DM to compensate high-order aberration. More importantly, it does not need to measure the accurate shape of tweeter's influence function and keeps better performance of restraining the coupling error with the continuous-dynamic aberration.     

基于压缩调制模式的波前重构

介绍了一种利用压缩调制模式提高探测频率的波前重构方法。该方法选取与待测光场实部线性相关度较高的Walsh函数项进行系数求解,实现对光场实部的重构;同时,基于空间光强分布对光场虚部进行重构,以避免对Walsh函数乘法定理的依赖和额外调制模式的使用。该方法充分压缩了波前重构过程中所需的调制模式数量,提升了波前采样频率。数值仿真结果表明,该方法能够将波前采样时间缩短为原来的1/12。     

ICF系统全光路像差测量与校正方法

 介绍一种新的像差探测方法,该方法能够探测整个惯性约束聚变（ICF）光学系统的像差。驱动变形镜调制各种不同的像差加入ICF光学系统,从而导致远场的焦斑变化,此时将CCD放置到远场探测焦斑强度,同时采用哈特曼-夏克波前传感器在近场探测系统像差变化量。根据不同的系统像差变化量以及与其对应的远场强度,利用改进的相位反演算法可以计算出整个光学系统的像差。数值模拟表明,该方法可以测量并校正整个ICF系统的光学像差。     

Beam cleanup of a 532-nm pulsed solid-state laser using a bimorph mirror

A successful beam cleanup of a 5-mJ/200-μs pulsed solid-state laser system operating at 532-nm wavelength is demonstrated. In this beam cleanup system, a wave-front sensor-less adaptive optics (AO) system is set up with a 20-element bimorph mirror (BM), a high-voltage amplifier, a charge-coupled device camera, and a control software implementing the stochastic parallel gradient descent (SPGD) algorithm. The brightness of the laser focal spot is improved because the wave-front distortions have been compensated. The performance of this system is presented and the experimental results are analyzed.     

0.1~20Hz低失真度激光活塞发声器的设计与实现

为实现次声频段传声器的准确校准,研制了低失真、低泄漏的激光活塞发声器。激光活塞发声器采用具有空气轴承和位移反馈控制的超低频振动台驱动的活塞-腔体组合获得低失真度的声压信号;采用气浮自对中技术的小间隙缸塞配合以及大体积的腔体设计,获得了低泄漏的活塞发声器。在0.1~20 Hz,声压波形总谐波失真低于0.8%,实现高达50 s的腔体泄漏时间常数,使其适用于更低频段的传声器校准。在0.1~20 Hz频率范围内,激光活塞发声器的测量不确定度不超过0.58 dB (k=2)。与耦合腔互易法、关联传声器法的比较结果表明,激光活塞发声器法获得的传声器灵敏度与其他方法之间具有很好的一致性。     

电场调控下不对称耦合量子点中激子的发光特性

使用有效质量模型,从理论上对GaAs/A10.35Ga0.65As不对称耦合量子点在不同耦合强度下束缚态和反束缚态的能级分裂情况进行了详细分析,重点探讨了电子和空穴的耦合隧穿对量子点体系能级特征及激子发光强度的影响.研究发现:不对称耦合量子点在外电场作用下价带束缚态和反束缚态能级出现反交现象,反交处的能级分裂值和临界电...     

嵌埋式纳米钌基催化剂的制备及其催化水煤气变换反应的性能

 采用溶胶法制备了平均粒径为4.9 nm的RuO2溶胶,然后以镁铝尖晶石为载体,用一步沉淀法制备了嵌埋式纳米Ru基水煤气变换反应催化剂. 利用透射电子显微镜、扫描电子显微镜和粉末X射线衍射等技术对样品进行了表征. 结果表明, Ru纳米粒子均匀分散在载体内部,催化反应活性中心通过载体上形成的细微孔道与反应物接触. 向催化剂中添加适量的K2O和La2O3助剂可以有效地提高其催化活性.