超表面透镜的像差分析和成像技术研究

传统光学透镜及光学系统基于光传播效应实现电磁波调控功能,其体积较大、不易集成.而超表面是由人工亚波长尺度单元构成的二维平面结构,由于其相对于传统透镜具有超薄的优势,并且可以实现对光场的任意调控,近年来在光学成像领域得到广泛研究和应用.本文阐述了超表面透镜的工作原理,分析了超表面成像透镜的单色像差和色像差成因以及对应的像...     

皮秒量级的快速率可重构光混沌逻辑运算

基于垂直腔表面发射激光器(VCSEL)自身的光反馈以及线性电光调制效应,设计了一种实现动态可重构的光混沌逻辑运算的技术方案.归一化注入电流被调制为逻辑输入,横向电场被调制为控制信号,逻辑输出通过对VCSEL输出的x偏振光光强的均值与阈值做差进行解调.通过转换控制信号与逻辑输入的逻辑运算关系,系统就能在基本的逻辑运算如N...     

脂环含氟环氧化合物的光固化及其性能研究

脂环环氧树脂是高活性的光固化材料,但折射率、介电常数以及耐水性方面需要改进。本文对比研究了两种脂环型含氟环氧化合物1,4-双(2,3-环氧环己基氧基)四氟丁烷(TCE)和1,6-双(2,3-环氧环己基氧基)八氟己烷(OCE),并与结构相近的商品脂环环氧树脂ERL-4221比较了光固化动力学,动态力学、热、光学以及表面能性能。TCE和OCE具有类似ERL-4221的高光固化反应活性,提高固化反应温度对含氟环氧化合物的速率和转化率的促进作用更明显;DMA以及TGA测试的结果显示,光固化的含氟环氧化合物C-TCE和C-OCE的玻璃化转变温度都高于150℃,分子链更柔软,耐热性略优于C-ERL-4221;接触角测试结果表明,氟原子取代提高了材料表面的疏水和疏油性,氟含量越高,表面能越低;光固化的C-TCE和C-OCE在可见-近红外波段光学透明。表明TCE和OCE作为先进可光固化材料有极大的应用前景。     

关于Young-Laplace公式的吉布斯自由能证明

对于为论证球形液滴附加压强的Young-Laplace公式而设计的一个理想实验,有文献试图借助吉布斯自由能函数进行证明,本文给出符合这一条件的证明方法.     

表面活性剂的电喷雾质谱分析

采用不同的质谱采集模式分析了不同类型的表面活性剂。阳离子表面活性剂如氯化十二烷基二甲基苄基铵,适合正离子采集模式,准分子离子为其阳离子;阴离子表面活性剂如十二烷基苯磺酸钠,适合负离子采集模式,准分子离子为其阴离子;两性表面活性剂如氧化十四烷基二甲基胺,适合负离子采集模式,准分子离子为[M-H]^-;非离子表面活性剂如壬基酚聚氧乙烯（12）醚,适合正离子采集模式,准分子离子为[M＋Na]^-。     

浊点萃取-高效液相色谱法同时测定人尿中的4种抗凝血鼠药

建立了基于浊点萃取同时测定人尿中杀鼠灵、杀鼠醚、溴敌隆和溴鼠灵的反相高效液相色谱法。以非离子表面活性剂TritonX-114为萃取剂,考察了色谱测定条件,优化了浊点萃取参数。5mL尿样中加入0.030gNaCl,30μL甲酸和5%(w/v)TritonX-114400μL,50℃萃取15min,4种目标物的萃取效率能达到85%以上。在选择的色谱条件下,以V(甲醇)∶V(1%甲酸)=90∶10为流动相,待测组分经反相C18色谱柱分离,于306nm波长处用二极管阵列检测器检测,10min可完成分析。4种鼠药中杀鼠醚在0.01～5.0mg/L,其余3种在0.02～5.0mg/L范围内呈良好的线性关系(r≥0.997);尿样的标准加入回收率为71.2%～114.5%;相对标准偏差小于7.0%。对于5mL尿液,富集相用50μL甲醇稀释,萃取浓缩因子可达到28倍。定量检出浓度分别为:杀鼠灵0.016mg/L,杀鼠醚0.001mg/L,溴敌隆0.005mg/L,溴鼠灵0.003mg/L。本法简便快速、灵敏可靠、绿色环保,能满足鼠药中毒应急检测的要求。     

金属异质波导阵列中的表面等离激元传播特性

提出了一种新的一维金属异质波导阵列的设计方案,即波导芯区周期调制的金属波导阵列.数值模拟的结果表明,金属波导芯区的周期调制引起波导中传播的表面等离激元有效折射率的周期调制,从而可在特定的波段打开一个表面等离激元带隙(如1550nm附近).通过引入合适的缺陷波导单元,可获得特定波长的高品质因子(Q=556)的表面电磁模共振.这一结果可用于设计亚波长的布拉格反射器、光发射器、滤波器等,有可能被用于未来的集成光路.     

模具钢表面激光毛化工艺的试验研究

以模具工业45^#钢摩擦学设计及性能要求为基础,分析了激光毛化模具钢表面形貌的形成机理及其关键的影响因素。采用灯泵浦Nd：YAG脉冲激光器在试样表面进行激光毛化工艺试验,获得了合理的激光毛化参数范围：激光峰值功率0．8～1．6kW,离焦量-1．4～-0．4mm、＋0．4～4-1．4mm,辅助气体压力〉0．2MPa,脉宽1．8ms。采用功率增益和氧气保护,可加工出预先设定的微火山口状毛化形貌。微凹坑形貌的成功获得对于提高拉伸模具的摩擦磨损性能,进一步掌握激光毛化参数与材料的作用规律,提供了有效的数据参考。     

逐像素调制的高反光表面三维测量方法

高反光表面的三维面形测量是光学三维测量领域的难题之一,本文提出一种基于逐像素调制的高反光表面三维测量方法,可解决光学三维测量中因过度曝光而导致的相位信息无法获取的问题。首先,通过投影最大灰度值的灰度图识别饱和像素点的位置;然后,依据投影低灰度下横纵条纹图进行过饱和区域坐标匹配,并结合一种新的相机-投影仪强度映射关系,逐像素求解过饱和像素点的最佳投影灰度值;最后,投影重新生成自适应条纹投影序列,并结合多频外差相移法用于相位恢复和三维重建。实验结果表明：所提方法的间距平均误差和标准偏差均小于文中其他方法所得的测量值,相对于传统方法,该方法的平均误差减少了61.9%,标准偏差减少了67.7%。本文所提方法的调制度高,速度快,能保证很高的测量精度。     

表面修饰型铂基氧还原电催化剂研究进展

氧气还原反应是燃料电池中的重要电极反应,但其动力学过程非常迟缓,需高度依赖资源稀缺、价格高昂的贵金属Pt.加之Pt基催化剂还面临着实际工况下耐久性不足的问题,这些都严重阻碍了燃料电池的产业化进程.对Pt基纳米催化剂进行表面功能化修饰可有效优化和提升其氧还原活性和稳定性.本文综述了最近几年表面修饰型Pt基氧还原催化剂的最...