N-取代马来酰亚胺光学活性聚合物研究进展

N-取代马来酰亚胺由于刚性内酰亚胺五元环的存在,在聚合时一般按反式加成进行,得到苏式双全同和苏式双间同两种构型的聚合物.其中苏式双间同结构由于具有等量的(R,R)和(S,S)结构而不产生光学活性,而苏式双全同结构中含有过量的(R,R)或(S,S)结构时聚合物呈现光学活性.而且,高度连续的(R,R)或(S,S)结构能使主链形成螺旋构象.N-取代马来酰亚胺单体上不同的取代基、不同的聚合方法以及聚合时选用的不同配体都对得到的聚合物主链中苏式双全同构象的量有显著影响.本文综述了各种N-取代马来酰亚胺光学活性聚合物的研究进展.     

融合光学椭率判据的自由曲面望远镜设计方法

光学椭率是联系天文望远镜光学设计与暗物质探测科学目标的一项核心性能指标,然而目前还没有将椭率作为指标融入光学系统优化设计过程的完整方法。提出了一种融合光学椭率判据的自由曲面望远镜光学设计方法,依据椭率与彗差、像散等非旋转对称像差的关系,提出了椭率关联性较强的像差分量优先校正原则,开拓了主要离轴像差校正后通过MZDDE在评价函数中融入椭率判据的设计思想,结合离轴三反系统中像差节点与椭率节点在优化过程中的演变规律,建立了自由曲面面型Zernike项的优化策略。据此设计了离轴三反自由曲面天文望远镜,系统有效焦距为600 mm,口径为200 mm,视场为4°×4°。通过波像差和椭率的联合优化,成像像质及光学椭率得到了同步有效控制,波像差近衍射极限,椭率最大值为0.030 3,平均值为0.015 6。与从低阶项到高阶项的传统像差校正优化方法相比,该方法采用相对较小的自由曲面偏差,设计的自由曲面望远镜成像质量和椭率性能得到了同步控制,充分发挥了自由曲面的效能,设计效率优势明显。     

Optical total reflection and transmission with mode control in a dielectric subwavelength nanorod chain

We report a polarization dependent reflection phenomenon beyond the normal incidence with a subwavelength nanorod chain.Light waves of the transverse electric mode will be totally reflected while those of the transverse magnetic mode will transmit through.The total reflection or transmission phenomenon can be seen as a constructive or destructive interference of the incident field with the transverse mode field of the chain.With the low-loss feature and the ultra-compact characteristic,this structure may find applications in photonic circuits.     

萤火虫氧化荧光素类似物电子光谱的理论研究

对萤火虫氧化荧光素(S)-2-(6-羟基-2-苯并噻唑基)-2-噻唑啉-4-酮(BTZ)中苯并噻唑环的N和S原子进行取代, 形成一系列萤火虫氧化荧光素类似物, 并采用TD B3LYP/6-31+G(d)方法, 通过计算氧化物中性态与羟基去质子化后的负一价态在气相、水溶液和模拟生物环境下的吸收与发射光谱, 讨论环内不同取代原子对光谱的影响. 结果表明, X₁位以O原子取代S原子的化合物的最大吸收值发生蓝移, 以N原子取代S原子的化合物的最大吸收值发生红移. 去质子化可增加苯环上π轨道成份, 降低能隙, 从而有利于提高电子跃迁几率, 使荧光发射波长红移; 通过取代X₁和X₂位杂原子, 可调节发射光谱红移达44 nm, 蓝移达41 nm(在模拟蛋白中). 6种化合物荧光发光范围较宽, 振子强度较大, 可以作为潜在的化学发光材料用于生物成像研究.     

Metastable Electron Traps in Modified Silicon-on-Insulator Wafer

We perform the total ionizing radiation and electrical stress experiments to investigate the electrical characteristics of the modified silicon-on-insulator(SOI) wafers under different Si ion implantation conditions. It is confirmed that Si implantation into the buried oxide can create deep electron traps with large capture cross section to effectively improve the antiradiation capability of the SOI device. It is first proposed that the metastable electron traps accompanied with Si implantation can be avoided by adjusting the peak location of the Si implantation reasonably.     

可变功能产品功能使用模型及基于模型的关联耦合性分析

开展可变功能产品的构件关联性与功能耦合性的研究对设计该类产品有着重要的实用价值. 针对现有研究未能考虑功能使用情况的不足, 提出了可变功能产品功能使用模型的概念, 通过对各可变功能附加使用情况信息, 构建了可用以描述同一产品不同使用情况的功能使用模型; 随后将功能使用模型与功能-构件关联矩阵相结合, 提出了一种考虑功能使用情况的构件关联性与功能耦合性的量化方法. 最后, 通过一可变功能料理机的案例, 阐述了该方法的可行性及实施过程, 并基于构件关联性和功能耦合性的求解结果, 得出了对设计面向使用的产品或对现有产品进行改进设计具有指导意义的结论.     

Z箍缩驱动聚变-裂变混合堆氚燃料循环系统氚盘存量与氚自持初步分析

为研究氚自持条件,建立了Z-FFR氚分析模型,基于理论方程和氚平均滞留时间方法进行计算,得到稳态运行时排灰气处理系统、氚增殖提取系统、同位素分离系统、水去氚化系统的氚质量流分别为52.30,25.40,81.30,3.60 g/day,对应的氚盘存量为52.30,25.40,8.13,1.80 g。同时以氚质量流推导出氚自持判断条件,分析了设计参数能够满足氚自持要求,同时获得了燃烧效率、氚增殖率、提取效率与氚自持的互补关系,三者作为关键参数相互依存,于临界值、设计值、理想值之间分析了氚的自持情况。     

基于PSpice的半导体激光高频调制系统设计

为了实现高频率的调制激光输出,设计了一种驱动系统由信号放大、电流调制、过流保护和具有慢启动功能的直流偏置电路高度集成的半导体激光高频调制系统。此系统采用了结构简单的直接调制方式,运用线性调频的高频信号去控制半导体激光器发射激光的强度,从而实现高频调制。在运用OrCAD/PSpice对高频调制驱动系统进行模拟仿真的基础上,最终研制出的半导体激光高频调制系统实现了频率为40.02 MHz、直流偏置为493.326 mA、正弦波调制电流峰峰值为850 mA的高频调制输出,调制激光平均功率为300 mW。     

基于光谱合束技术的透射光栅模拟设计

半导体激光器光谱合束技术能够实现近衍射极限的高功率激光输出,已成为当前研究热点。衍射光栅的性能直接决定光谱合束的激光输出效果。模拟设计了一种针对940 nm波长、熔融石英材料的亚波长透射光栅。基于严格耦合波理论对光栅结构进行初步设计,运用Rsoft软件依次对光栅占空比、脊高和周期等参数进行优化确定,同时分析了各个参数对光栅衍射效率的影响。所设计的透射式光栅实现第-1级衍射级次的波分复用功能,衍射效率达到91.2%(TE模式),同时压缩其他衍射级次,使其衍射效率降到1.2%以下。同时在光栅入射角度59°±3°范围内保持90%以上的衍射效率,实现高功率激光输出的同时具有较高的误差容错率,易于调节,满足光谱合束技术的要求。     

Structural transitions of SWNT filled with C_(60) under high pressure

Raman spectra of C_(60) filled single-walled carbon nanotubes(C_(60)@SWNTs) with diameters of 1.3–1.5 nm have been studied under high pressure. A plateau in the pressure dependence of the G-band frequency at around 10 GPa was observed in both experiments with 514 nm and 830 nm excitation lasers, which is similar to the high pressure behaviors of pristine SWNTs. This structural transition has been assigned to the transformation into a peanut-like structure of the nanotubes. At pressure below 2 GPa, no obvious Raman signature related to the structural transition of nanotubes was observed, unlike what has been reported for C_(70) filled nanotubes. We discussed this point in terms of the arrangement differences of C_(60) and C_(70)molecules inside the nanotubes. At higher pressure up to 15 GPa, a graphite-like pressure evolution was observed in our C_(60)@SWNTs.