基于X射线相干衍射成像方法的微纳米梁变形场测量

微纳米结构在外加荷载下的变形场测量对于描述和预测微纳米结构力学性能、建立相关模型和理论具有重要意义.目前仍然缺少原位实时测量微纳结构变形场的实验方法,这对微纳米结构的力学性能研究形成了一定的制约.本文结合大规模MD(molecular dynamics,分子动力学)模拟和X射线CDI(coherent diffract...     

高功率激光系统随机相位屏的特性研究

 高功率激光系统中随机相位屏的统计模型出发,分析了其相位噪声及梯度的一阶和二阶统计性质。研究了完全相干光与部分相干光通过随机相位屏后的传输性质,推导得出部分相干光在经过随机相位屏后,其交叉谱密度的期望等于随机相位屏透过率函数的期望与入射光交叉谱密度的乘积。对该模型下的远场分布进行了数值模拟。结果显示,能量对称分布的完全相干光通过相位干屏后,只有通过随机相位屏透过率函数期望的远场分布是对称的;部分相干光在传输通过随机相位屏后,其谢尔模光束性质不会改变,但光强分布不再具有对称性,且强度明显降低。     

上海深紫外自由电子激光装置波荡器磁场调整

 在对上海深紫外项目的波荡器建造过程中,应用亥姆霍兹线圈系统测量了全部单磁块,并使用模拟退火法对磁块进行组合排序优化,使反映磁场的成本函数下降了3个数量级。对一段波荡器进行了多次测量、调整,使积分场、峰峰值误差、位相误差等各项指标达到设计要求。     

飞秒激光直写偏振转换器件和几何相位器件(特邀)

光学器件的微型化和集成化是当前研究的热点,其中利用微纳结构实现局域电磁改性的超构光学更是引人关注.本文从微纳结构的制备出发,总结了利用超衍射精密加工的飞秒激光直写技术,制备偏振转换器件和几何相位器件的工作.介绍了微纳结构改性的物理机制,飞秒激光直写光刻胶、飞秒激光烧蚀金属薄膜、飞秒激光诱导纳米光栅等手段在偏振转换器件和...     

使用拍照手机的数字图像相关测量系统在实验力学教学中的应用

为了加深对力学知识的理解以及激发学生对实验力学的兴趣,本文介绍了基于拍照手机和二维及三维数字图像相关方法相结合的变形测试方法.首先以经典的单向拉伸实验为例,应用拍照手机和二维数字图像相关法测量了铝合金试样的载荷?应变曲线,井引入"补偿法"思想消除手机成像系统的成像误差以实现高精度的应变测量.随后,利用基于单个拍照手机和...     

樽海鞘群算法在可见光通信调制器的应用

针对可见光多载波通信系统传输速率低、帧间干扰大的问题,采用改进的樽海鞘群算法对可见光多载波通信系统的调制器算法进行优化,以提高可见光通信的数据传输速率.该文详细分析了可见光通信系统的多载波调制器,全面考虑了相关调制系统的重要参数集,并给出合理的质量评价函数.将布谷鸟搜索算子引入樽海鞘群算法以增强其全局搜索能力,最终利用...     

精密光梳测距的发展

大尺寸装备制造、空间中航天器编队飞行等领域面临大量程、高速、高精度的绝对距离测量需求,传统的干涉相位法与飞行时间法已经无法满足测量需求。随着光频梳的出现,能够利用光频梳在时域及频域中的高分辨特性,将其应用于测距中。双光梳测距在解决了量程扩展问题后,成为了集大尺度、快速测量、高精度于一体的光学测距手段。梳理了光梳测距的发展过程,阐述了双光梳测距发展过程遇到量程扩展、噪声抑制、空气折射率补偿、光源小型化等问题及解决办法,为双光梳测距系统的完善提供理论指导。     

利用静态空气柱测量重力加速度

在一端封闭的细管中装入一定的液体,形成一段封闭的空气柱.测量细管在正立和倒置状态下稳定共存的液体柱和空气柱的高度,计算得出重力加速度.对实验进行理论推导和实验验证,重力加速度的测量值与标准值进行了比较,测量结果符合学生实验要求.     

径向剪切干涉法综合诊断光束质量研究

 为了解决高功率激光装置光束质量诊断系统的自验证问题,研究了基于空间相位调制的径向剪切干涉法综合诊断光束质量的实验应用。该方法理论上只需一台干涉仪且从单幅干涉图中获取光束的近场、相位和远场分布信息。实验结果表明,目前可以得到高分辨率的相位分布,由测量近场和相位恢复出的远场同CCD直接测量得到的远场形态相同,环围能量比曲线相当吻合,不足之处在于只能提取近场较低空间频率成分,还达不到CCD直接测量的空间分辨水平。     

苯乙烯/丙烯酸正丁酯乳液聚合反应过程中残余单体含量的实时监测

采用近红外光谱分析技术在线测量苯乙烯(St)/丙烯酸正丁酯(BA)乳液聚合体系中残余单体的含量. 共设计9个半连续方式的St/BA乳液共聚反应, 在反应过程中实时取样测量其残余单体含量, 并记录取样时刻对应的聚合体系的近红外光谱. 采用多元散射校正法(MSC)处理光谱, 有效地克服了乳胶粒子散射效应对近红外光谱分析的影响. 采用主成分分析法(PCA)对乳液体系的近红外光谱数据进行了解析. 选取6个聚合反应对应不同反应时间的72个样品, 用于建立校正模型, 另外3个聚合反应共取36个样品用于校正模型的验证, 并在反应设计上体现了乳化剂用量的变化, 从而使校正模型对乳化剂用量的变化具有一定的适应性. 研究结果表明, 所得模型对残余单体St和BA含量的预测结果标准差(SEP)分别为0.08026和0.05305.