旋转模塑过程中PVC溶胶物理凝胶化转变的有限元分析

采用有限元法,数值模拟了成型过程中镍制模具和PVC材料的非稳态温度场,进而得到了PVC材料结构参数的时间演变和空间分布规律,再由结构-性能关系获得了PVC材料的溶胶黏度及其演变特点,在此基础上比较分析了不同增塑剂对PVC材料物理凝胶化转变过程的影响.结果表明,由于热阻不同,靠近模具壁的PVC溶胶升温速率较大,首先发生凝胶化转变;加热过程中,PVC材料的黏度首先降低至最小值,凝胶化转变开始后,PVC树脂和增塑剂之间的相互作用增强,材料黏度迅速升高;不同增塑剂对材料结构参数和溶胶黏度的演变规律有着不同影响.     

有机/无机复合功能材料倒脊型波导热光开关

利用溶胶-凝胶技术自主合成了一种具有优良光学特性和高热稳定性的有机/无机复合芯层材料.这种功能材料的分子中含有有机柔性侧链,可形成环氧交联.与无机SiO2-TiO2体系相比,具有较高的热光系数（量级为10－4/K）,以及更好的成膜性和可加工性.通过与实验室自行配制的P(MMA-GMA)包层材料相匹配,设计制备了基于这种有机/无机复合功能材料的倒脊型波导马赫-曾德尔型热光开关.器件的波导与热电极性能良好.插入损耗为10 dB,驱动功率15 mW,开关时间小于1 ms,消光比15 dB.     

棉籽现场碱催化转酯化联产生物柴油和无毒棉粕

通过棉籽现场碱催化转酯化联产生物柴油和无毒棉粕,考察了棉仁中水的质量分数、粒径对产物中脂肪酸甲酯（FAME）的质量分数和棉粕中游离棉酚（FG）质量分数的影响;对反应过程中的醇油摩尔比、反应时间、催化剂用量、反应温度进行了单因素和正交实验考察。实验得到的反应适宜条件为,棉仁含水量在1.92%左右,棉仁粒径小于0.335mm,反应醇油摩尔比135∶1,反应3h,甲醇中氢氧化钠浓度0.10mol/L,反应温度30℃。在上述反应条件下,反应产物中甲酯的质量分数可达97%,棉粕中游离棉酚的质量分数为0.031%,低于FAO规定的国际标准。     

光泵浦双反射带半导体激光器的热效应有限元分析

给出了808 nm/980 nm双反射带布拉格反射镜的反射谱线,建立了光泵浦双反射带半导体激光器件的热学模型及其内部热载荷分布形式,运用有限元分析方法,详细分析了双反射带光泵浦半导体激光器件的热学特性。结果表明,对于激射光反射率为99.96%的单反射带和双反射带布拉格反射镜结构的垂直外腔面发射半导体激光器件,前者的散热性能较好,而后者的最大温升明显低于前者。本文的分析结果可为半导体激光器件的结构优化和实验研究提供理论参考。     

基于Norland紫外固化胶的热光开关器件

采用新型聚合物材料Norland紫外固化胶（NOA）制备了聚合物M-Z型热光开关器件。对NOA薄膜材料的光学性质进行了表征,采用感应耦合等离子体（ICP）方法制备出形貌良好的波导器件。测得在1 550 nm波长下,长2.2 cm的直波导插入损耗为8.3 dB。在电极上施加直流信号,测得热光开关的消光比为11 dB,驱动功率为85 mW。引入直流偏置网络,获得了器件的开关特性曲线,测得开关器件的上升时间为1.085 ms,下降时间为489.5μs。实验结果表明：NOA材料在热光开关及其它聚合物光波导集成器件的制备中具有很大的应用潜力。     

类氦离子2p3p3Pe双激发态等电子系列的能级和精细结构

采用Rayleigh-Ritz变分法及组态相互作用,并考虑相对论修正和质量极化效应,研究了类氦离子等电子系列(Z=2～16)双激发态2p3p3Pe的相对论能量和辐射跃迁波长,并计算了该系统的精细结构.计算的结果与Drake等人的理论计算符合得很好.     

采用黏弹性人工边界时显式算法稳定性条件

黏弹性人工边界是处理无限域波动问题常用的数值模拟方法。采用显式时域逐步积分算法进行计算时,受黏弹性人工边界的阻尼、刚度等影响,人工边界区的稳定性比内部计算域的更严格,尚无明确、实用的稳定性判别准则,这限制了黏弹性人工边界在显式动力分析中的应用。针对二维黏弹性人工边界,利用基于局部子系统的稳定性分析方法和基于传递矩阵谱半径的稳定性判别准则,给出了可代表整体模型局部特征的不同边界子系统的稳定性条件解析解。通过对比分析不同计算区域的稳定性条件及其影响因素,证明了整体模型的稳定性由角点子系统控制。在此基础上,获得了含黏弹性人工边界的整体模型在显示动力计算中的统一稳定性判别准则和简化实用计算方法。在实际应用中,令积分时间步长满足稳定性条件,即可顺利完成整体模型的动力计算。以上研究可为将黏弹性人工边界应用于显式动力计算时积分时间步长的合理选取提供参考。     

波片提高声光Q开关关断Nd∶YAG激光能力研究

采用琼斯矢量变换的方法，分析了四分之一波片对入射椭圆偏振光偏振面的变换过程.结合声光相互作用理论和声光介质熔石英在平行和垂直于声场的两个方向具有不同声光优值的特性，理论推导了腔内引入四分之一波片后声光Q开关的布喇格衍射效率公式，计算模拟得出引入四分之一波片能够有效地提高声光Q开关关断连续Nd∶YAG激光的能力.在理论分析的基础上进行了实验验证，实验结果与理论分析符合得很好.     

与天体物理相关的光电离等离子体的实验室研究

光电离等离子体在天体物理环境中普遍存在,并且由于与黑洞等致密天体紧密关联而具有重要的研究意义.近年来,随着大功率强激光及Z箍缩技术的发展,在实验室中实现了天体环境中的光电离等离子体和光电离过程的模拟.这为验证光电离理论模型的可靠性和准确性,以及认识天体物理环境中的光电离过程及其物理环境的诊断提供了重要的新手段.文章介绍了与天体物理相关的光电离等离子体的实验室研究进展.     

基于PDMS的倒脊形波导电光调制器的设计与制备

选用价格低廉、介电性能良好、低传输损耗的聚二甲基硅氧烷作为波导的包层材料,旁链型分散红1键合聚甲基丙烯酸甲酯作为芯层,设计并制备了一种倒脊形聚合物波导马赫-曾德尔电光调制器及共面波导行波电极,获得了调制器的调制信号响应.针对SF6气体刻蚀聚二甲基硅氧烷的再淀积现象,提出了采用SF6和O2的混合气体对聚二甲基硅氧烷进行反...