Q-switched mode-locking femtosecond all-fiber laser based on Er3+/Yb3+ codoped phosphate fiber

A Q-switched mode-locking femtosecond all-fiber laser based on a 2 cm long homemade Er³⁺/Yb³⁺ codoped phosphate glass fiber has been reported. By using the nonlinear polarization evolution technique, a nearly 100% modulation depth of mode-locking pulse train is achieved. At a pump power of 410 mW, the energy of each Q-switched envelope, whose width is about 220 μs, is 10 μJ, while the duration of mode-locking pulse within the Q-switched envelope is 318-fs.     

Dual-axes differential confocal microscopy with high axial resolution and long working distance

We discover that the slight transverse offset of a point detector results in a shift of the axial intensity response curve in a dual-axes confocal microscopy (DCM). Based on this, we propose a new dual-axes differential confocal microscopy (DDCM) with high axial resolution and long working distance, in which two point detectors are placed symmetrically about the collection axis. And a signal is obtained through the differential subtraction of two signals received simultaneously by the two point detectors. Theoretical analyses and preliminary experiments indicate that DDCM is feasible and suitable for the high precision tracing measurement of microstructures and surface contours.     

Film thickness dependence of electro-optic effect in epitaxial BaTiO3 thin films

Based on the phenomenological Landau-Devonshire theory, we investigate the film thickness dependence of ferroelectric and electro-optic properties of epitaxial BaTiO₃ thin films grown on SrTiO₃ and MgO substrates. By using the effective substrate lattice parameter concept, the film thickness dependence of misfit strain is incorporated into the theory. Therefore, the film thickness dependence of ferroelectric and electro-optic properties in epitaxial BaTiO₃ thin films can be explained. Moreover, a large quadratic electro-optic effect was obtained in the BaTiO₃ thin films, which is in good agreement with the experimental result of BaTiO₃ thin films on the MgO substrate.     

回旋速调管注-波互作用非线性理论研究

 利用自洽非线性理论对回旋速调管放大器中的电子注-波互作用进行了时域瞬态分析,建立了多腔回旋速调管非线性理论,给出了相应的电子运动方程和复数形式的互作用瞬态场方程。给出并分析了一支工作在TE01模Ka波段四腔回旋速调管注-波互作用的数值计算结果,当电子注电压为72.8 kV,电流为11.8 A,速度零散为5%时,可以得到335 kW的最大饱和功率输出,39.6%的电子效率及320 MHz的饱和带宽,与实验值相比较,二者较为吻合。     

低电感大电流长寿命同轴型电容器

介绍了一种应用于高功率脉冲源的低电感、高通流能力、长寿命的同轴型电容器。通过理论计算,综合考虑电容器的工作电压、电感、通流能力、与开关的连接方式等,确定了电容器的芯子结构、绝缘子结构及电极结构。通过设计实验线路,测试了电容器的电压、电感、通流能力、寿命等参数。实验结果表明：电容器电容量1.5 μF,工作电压100 kV,工作电流250 kA,峰值电流大于300 kA,电容器电感小于20 nH,储能密度205 J/L,工作寿命大于6 000次。     

微波射频场在微波管中产生爆炸电子发射特性初步分析

对微波射频场在微波管内引起的场致发射和爆炸电子发射及等离子体的产生进行了分析,推导了等离子体产生强度与微波振幅、材料的电阻率、热传导系数、质量密度和比热容之间的关系,得到了晶须温度分布的表达式,通过数值解析的方式总结出在远大于微波周期的时间尺度上晶须温度提高随时间线性上升。在模型所述材料特性下,温度的上升率达到了3.22×1010 ℃/s,在100 ns量级就可以使晶须发生气化形成等离子体。     

圆形复合式磁控溅射阴极设计及其放电特性模拟研究

基于二维有限元算法使用COMSOL软件对圆形复合式磁控溅射阴极的磁场进行了计算,结合Matlab优化工具箱分别采用遗传算法和模拟退火算法对圆形复合式磁控溅射阴极的结构进行优化,得到靶材利用率达到最大的最优结构.对得到的最优化磁控阴极,基于自洽粒子模拟方法,使用VSim软件对不同工况下的放电特性进行了模拟.研究发现随着磁场非平衡度的增加,阴极表面电势降落最大的位置和等离子体聚集的位置,沿着阴极表面外沿不断向阴极中心移动,阴极表面磁场的强度不断减小.随着磁场非平衡度的增加,等离子体密度先增加后减小,鞘层厚度先减小后增加,等离子体的密度和鞘层厚度不仅与磁场非平衡度有关,而且与磁场强度有关.最后根据粒子模拟的结果,对复合式磁控阴极的靶材刻蚀深度进行了研究.研究发现,在优化前后靶材的刻蚀范围从60 mm扩展至整个靶面,极大地提高了靶材利用率.     

黏弹细棒中直达波提取及其动态力学参数的宽频测试

黏弹性材料的动态力学参数可通过对材料样品中纵波测试并结合波速法计算得到。由于测试样品尺寸的限制,除了高损耗材料在高频范围外,不管是在样品端头或侧面都难以获得准确的直达波信号,导致参数测量不准确。针对这个问题,对一端固定一端自由的黏弹性细棒中的纵波传播过程进行了分析,提出了黏弹性细棒直达波提取的方法,并实现了黏弹性材料动态力学参数的宽频测试。采用宽带脉冲作为测试激励信号,利用两台激光测振仪对细棒的固定端和自由端的振动速度进行测试,计算得到细棒自由端处的直达波。然后,利用提取出的直达波信号进行波速法计算,得到了黏弹性细棒宽频范围内的储能模量和损耗因子,宽频脉冲测试结果与黏弹仪测试结果相吻合,验证了该方法的有效性。基于直达波提取的宽频测试方法不仅效率高,而且可以使波速法应用于更低的频段。     

用于开口声辐射控制的虚拟声屏障实现 方法及机理研究*

建筑物通常留有开口以便人员物料的进出及室内的自然通风采光,但这些开口也是噪声传播的途径。传统被动噪声控制方法需要将开口封闭,且对低频噪声的控制效果不好,故引入有源噪声控制技术降低室内声源通过开口的声辐射。基于惠更斯原理,均布开口的次级源和误差传声器构成的平面型虚拟声屏障可以实现对开口声辐射的有效控制,数值仿真和实验已证明其有效性。将次级源安装在开口边界更有利于保留开口的功能且方便实际安装,但这样的单层边界虚拟声屏障降噪效果存在上限,仅能在低频段实现全局控制。和单层边界次级源相比,双层边界次级源可显著提高降噪量和有效降噪频率上限。该文回顾了开口声辐射有源控制的相关工作,并讨论了未来可能的研究方向。     

基于改善空间关联性的混沌控制

基于混沌信号的统计特性，提出了一种通过改善混沌信号的空间关联性实现混沌控制的方法.以Hénon离散混沌系统和四阶Chua's电路超混沌连续系统为例进行了数值研究，验证了这种控制方法的有效性.结果表明， 通过改善混沌信号之间的空间关联性， 混沌系统能以较快的速度收敛到它的平衡点或多种周期轨道. 关键词： 混沌控制 空间关联性 Hénon系统 四阶Chua's电路