简并四波混频实现全光信号幅度整形的系统设计

对光纤中简并四波混频(DFWM)耦合波方程进行数值求解,通过分析发现:泵浦光功率的增大会导致泵浦光与反斯托克斯光之间能量交换周期减小。阐述了优化光纤中DFWM实现全光信号幅度整形的机理。在此基础上设计了一个优化的全光信号幅度整形系统,并进行了系统仿真,结果表明:通过再生系统后,信号的消光比从9.46 dB提升到30.40 dB,品质因子从15.95提升到了180.40。     

超低温度系数的光子晶体光纤Sagnac压力传感器

提出了一种基于光子晶体光纤Sagnac干涉仪的横向压力传感器。使用的光子晶体光纤为低双折射光纤,首先预先在Saganc环中的光子晶体光纤上施加初始压力,使Sagnac干涉仪产生正弦干涉光谱,然后再将被测物体放在光子晶体光纤上,由于被测物体重力的作用,Saganc干涉仪输出的光谱产生移动,实现横向压力传感测量。传感器具有高灵敏度0.529 nm/(N·mm)及超低的温度系数-0.4 pm/℃,其环境温度的影响可以忽略。     

折射率调制深度误差对切趾啁啾光纤光栅特性的影响

从耦合模方程出发,用一种矩阵方法分析了折射率调制深度误差对切趾啁啾布拉格光纤光栅传输特性的影响。结果表明：折射率调制深度误差的分布频率越高,光栅传输特性受到的危害越小;误差平均幅值越高,光栅传输特性的劣化程度越大。因此,在光栅的制作过程中,应注意避免和减小高幅值误差,并注意减少低空间频率分布的误差。     

超低频率全正色散半导体可饱和吸收镜被动锁模光纤激光器

通过延长激光器环形腔腔长,利用高浓度掺杂的单模掺镱光纤,搭建了超低重复频率、全正色散结构的半导体可饱和吸收镜被动锁模光纤激光器。激光器的中心波长、重复频率、平均功率及单脉冲能量分别为1 064 nm,281.5 kHz,11 mW和39 nJ。为了稳定中心波长,实现自启动,激光器腔体内接入了一个带通滤波器。该激光器运行稳定,无调Q不稳定现象,极大减小了半导体可饱和吸收镜被损坏的机会。     

复合材料柔软性对倒金字塔微结构阵列传感器性能的影响

采用模压成型方法制备了2种柔软性不同的热塑性聚氨酯/短切碳纤维/碳纳米管(TPU/SCF-CNT)复合材料复制物, 其表面上具有倒金字塔微结构阵列, 内部有SCF与CNT共同构成的导电通路. 将复合材料复制物和相应的复合材料平整片封装成柔性传感器. 结果表明, 压力作用下传感器内复制物和平整片之间的接触电阻因倒金字塔底棱的形变而显著降低. 对使用柔软性较高的复合材料封装的传感器, 虽然其相对迟滞稍大, 但压力作用下倒金字塔底棱形变量较大, 且复制物和平整片内导电通路增加量较大, 因此其在0~2.5 kPa的线性区内具有较高的灵敏度(0.32 kPa^?1). 制备的2种传感器均具有快速响应特性, 且能在500 s(约1580次)的循环压缩/释放测试(峰值压力约3 kPa)中保持较稳定的电阻响应. 研究表明, 利用模压成型的表面倒金字塔结构复合材料复制物封装成的柔性压力传感器具有良好的传感性能.     

高力学强度细菌纤维素气凝胶纤维的连续化制备

气凝胶纤维因其高外表面积和高柔韧性在能量管理系统中具有潜在应用而引起了广泛关注.但是,目前制备的气凝胶纤维力学强度较低,限制了其实际应用.为提高气凝胶纤维力学性能,在始终保持细菌纤维素(BC)纳米纤维处于湿态下,利用NaOH/尿素/硫脲复合溶剂直接低温溶解原生BC,获得透明的BC纺丝原液;通过湿法纺丝制备了BC水凝胶纤维,经过水洗和冷冻干燥后处理,制得BC气凝胶纤维.采用偏光显微镜(POM)、13C核磁共振(13C-NMR)和高级旋转流变仪研究BC在复合溶剂中的溶解过程与状态;利用全反射傅里叶变换红外吸收光谱(ATR-FTIR)、X射线衍射(XRD)和热失重(TG)研究BC溶解前后结构与性能变化;利用场发射扫描电镜(FESEM)、全自动比表面积和孔径分布分析仪、单丝强力仪对获得的BC气凝胶纤维结构与性能进行表征.结果表明,复合溶剂在?15℃条件下可以直接溶解原生湿态BC,最高溶解浓度为3 wt%;采用湿法纺丝制得高度多孔的连续BC气凝胶纤维,比表面积高达192 m^2/g且具有优异的力学性能,断裂强度和杨氏模量高达(9.36±1.68)MPa和(176±17.55)MPa,如0.4 mg BC气凝胶纤维可以支撑高于其本身质量5×10^4倍的重物.     

Needle-like cobalt phosphide arrays grown on carbon fiber cloth as a binder-free electrode with enhanced lithium storage performance

Cobalt phosphide(CoP) is a promising anode candidate for lithium-ion batteries(LIBs) due to its high specific capacity and low working potential.However,the poor cycling stability and rate performance,caused by low electrical conductivity and huge volume variation,impede the further practical application of CoP anode materials.Herein,we report an integrated binder-free electrode featuring needle-like CoP arrays grown on carbon fiber cloth(CC) for efficient lithium storage.The as-prepared CoP/CC electrode integrates the advantages of 1 D needle-like CoP arrays for efficient electrolyte wettability and fast cha rge transpo rtation,and 3 D CC substrate for superior mechanical stability,flexibility and high conductivity.As a result,the CoP/CC electrode delivers an initial specific capacity of 1283 mAh/g and initial Coulombic effeciencies of 85.4%,which are much higher than that of conventional CoP electrode.Notably,the Co P/CC electrode shows outstanding cycling performance up to 400 cycles at 0.5 A/cm² and excellent rate performance with a discharge capacity of 549 mAh/g even at 5 A/cm².This work demonstrates the great potential of integrated CoP/CC hybrid as efficient bind-free and freestanding electrode for LIBs and future flexible electronic devices.     

用热聚法固定指示剂的光纤氧气传感器研究

采用热聚法将甲叉双丙烯酰胺（MBBA）聚合并共价交联在硅烷化的玻璃微珠上 ，同时将指示剂Ru（Ⅱ）-邻啡咯啉配合物物理包埋于聚合物中，研制了一种基于 荧光猝灭原理的光纤氧气传感器，采用NaHSO_3-O_2-MnSO_4体系引发MBBA水溶液热 聚合后应，通过确定NaHSO_3,MnSO_4,MBBA和Ru(phen)_3Cl_2的最佳反应浓度以及 玻璃微珠的尺寸，优化了聚合反应条件，改善了指示剂的固定效果，制备了性能较 好的传感器探头，该传感器的检测下限为5×10~(-6)(V/V)，响应时间为10s该传感 器连续工作50min,重复性标准偏差为±1%。     

液晶模板法制备Au纳米线

利用非离子表面活性剂C₁₂E₄的层状液晶作为模板,以氯金酸(HAuCl₄)水溶液作为体系的水相和反应物,并利用C₁₂E₄中EO基团的还原性制备了Au的纳米线.研究表明,反应物的浓度、液晶体系的组成和反应时间都将影响产物的形貌.在适当条件下,可以得到直径约为20nm,长度达到几微米的均匀金纳米线,并探讨了纳米线形成过程中层状液晶的模板作用.     

碳纤维微电极恒电位活化及测定金属离子的研究

碳纤维微电极已被广泛应用于电化学研究和分析测定,该电极尺寸极小,在分析性能上与常规电极有显著不同,在不镀汞的情况下,用碳纤维电极直接测定金属离子几乎没有明显的伏安响应,本文提出用+2.5 V恒电位预先活化碳纤维电极,使测定灵敏度大为提高,在双电极体系和静止溶液中,采用溶出伏安法可测定10~(-9)级金属离子,以同样的方法清洗电极,测定结果重现性良好,由于分析过程中不使用汞,该电极的测定范围大大增加,特别是用于氧化还原电位较正的金属离子测试,根据循环伏安法、扫描电镜和电子能谱的研究,发现碳纤维表面状况在处理前后有很大变化,并与测定灵敏度密切相关。