使用多光谱手段研究熔石英断裂机理

熔石英玻璃是高能激光系统中不可缺少的光学材料,其损伤问题一直是限制系统能量提升的瓶颈之一。通过纳秒激光脉冲诱导熔石英玻璃样品产生断裂,并使用多光谱手段对断裂前后样品进行检测,从而在实验和理论上了解了样品断裂形貌及内部相变结构成因,并从宏观到微观上统一解释了断裂形貌和相变结构的关系。在激光等离子冲击波作用下,熔石英发生断裂,且冲击波作用过程中在玻璃内部产生了推动裂纹扩展的尖端环向应力。在尖端环向应力作用下,不同损伤区域形成了不同扩展速度和长度的裂纹, 按照裂纹形貌特性差异可以将断裂区分为雾化区、羽毛区、镜面区三个部分。使用透射光谱、能量散射光谱检测损伤前后样品,发现裂纹的产生引起了玻璃透过率和带隙的下降,且断裂区出现氧原子游离或缺失;使用Raman光谱检测样品损伤前后不同形貌区,发现等离子冲击波使熔石英中Si-O-Si键断裂并发生重组,导致镜面区、羽毛区、雾化区三元拓扑环和四元拓扑环宏观上对应的斯石英相和柯石英相的相对含量依次升高,破坏了材料的固有原子结构特性,使材料断裂区向高密度相转变。氧游离的发生会在玻璃内部产生的大量缺陷,从而使得玻璃透过率及带隙下降,严重影响了玻璃的性能。     

三维声场边界元法几乎奇异积分问题分析

以三维声场问题为例,提出一种准确计算高阶单元几乎奇异积分的半解析算法.首先分析高阶单元几何特征,构造近似几何量,然后应用扣除法,将奇异积分核函数分解为规则核函数与近似几何量表达的奇异核函数.规则核函数积分采用常规Gauss数值积分计算,奇异核函数积分采用半解析算法计算.给出三维声场内问题和外问题经典算例,计算了近边界点的声压,结果证明本文半解析算法的有效性和准确性.     

一种中药荧光指纹图谱的光谱图像构建方法

利用液晶光谱仪通过光谱成像法对黄柏和人参总皂甙进行了荧光光谱图像检测,采用滤波器与像素点定位联用的方法提取有效像素点,获取它们的荧光光谱图像,绘制了相应的中药荧光指纹图谱.结合欧氏距离的判定方法,将滤波器与像素点定位联用法、像素点优选法和背景差分算法所得的荧光指纹图谱进行比较,三种方法的差异由小到大的排序为滤波器与像素点定位联用法,背景差分算法,像素点优选法.说明滤波器与像素点定位联用法所得荧光指纹图谱稳定性最好,谱线最优.实验结果表明该方法可以用于构建中药荧光指纹图谱,从而提出了一种新的用于中药指纹图谱构建中提取有效像素点的可行方法.     

F8BT：P3HT共混薄膜的放大自发辐射

研究了聚合物poly（9,9-dioctylfluorene-co-benzothiadiazole）（F8BT）和poly （3-hexylthiophene）（P3HT）共混薄膜的放大自发辐射（ASE）现象,对影响其阈值的两个因素--增益和损耗进行了详细的研究。结果显示,共混聚合物的发光效率随着P3HT所占比例的增加有所降低。当P3HT比例低于20%时,发光效率降低不多,而其损耗则随着P3HT的增加显著减小。F8BT和P3HT混合后,光损耗系数从7.8 cm^-1下降到4 cm^-1左右。这表明F8BT：P3HT共混聚合物光波导的ASE阈值降低主要是由于其损耗的降低而导致的。ASE阈值的降低预示该材料体系容易实现电泵浦激光。     

交流电桥的示波器测量方法

传统的交流电桥教学采用毫伏表,本文给出了一种采用示波器的电桥教学与测量方法,能更直观展示电桥的幅、相关系,有更好的教学效果。     

双折射器件对机载激光雷达偏振探测影响的研究

根据膜层理论给出了机载激光雷达回波信号垂直入射偏振棱镜时偏振平行分量透过率的数学解析表达式,定量分析了偏振棱镜对机载激光雷达回波信号平行分量透过率的影响,理论计算表明：棱镜晶体厚度、空气膜层厚度及棱镜结构角共同影响回波信号通过偏振棱镜的透过率;当回波信号波长为532 nm,利用1/2石英波片测得的偏振平行通道和偏振垂直通道的增益比k为1.2时,机载激光雷达偏振通道增益比k的真实值在1.003～1.463之间,若不考虑1/2波片对k值的影响,会给退偏振比反演带来较大的系统误差.     

基于光纤光栅的输油管道安全监测系统

针对穿插于滑坡体内的输油管道,提出一种基于光纤光栅传感的管道安全监测系统。系统由光开关和光纤光栅解调仪共同完成数据的自动测量和存储,并利用GPRS方式进行数据传输。利用已知管道上三点应力求最大应力的方法,选用自行研制的光纤光栅传感器监测管体应力。该传感器除了具有抗电磁干扰、耐腐蚀、稳定性好的优点,还可以实现温度补偿,不但排除了温度对测量结果的影响,还可以测量环境温度。经实际应用证明：该监测系统可实现实时监测,性能稳定。     

Digitalized Mirror Array and Its Application in Large Telescope： Principle and Case Studies

In this article, we report the principle and conceptual design of a fundamentally different technology in fabricating high precision aberration free optical devices. The tip-tilt of facet in a mirror array is produced by digitally controlled line-tilts of rows and columns. It has not only provided a cost-effective designing methodology in optical physics but also led to a much finer precision of 1 mili arc sec or less. As examples of the application of the proposed digitalised optics, two case studies have been given： a 10 m Schmidt telescope （off-axis） and an 8 m Cassegrain telescope （on-axis）.     

Anomalous Pressure Behavior of N-Cluster Emissions in GaAs0.973Sb0.022N0.005

Photoluminescence of GaAs0.973Sb0.022N0.005 is investigated at different temperatures and pressures. Both the alloy band edge and the N-related emissions, which show different temperature and pressure dependences, are observed. The pressure coefficients obtained in the pressure range 0-1.4GPa for the band edge and N-related emissions are 67 and 45meV/GPa, respectively. The N-related emissions shift to a higher energy in the lower pressure range and then begin to redshift at about 8.5GPa. This redshift is possibly caused by the increase of the X-valley component in the N-related states with increasing pressure.