用于高功率系统的掺镱石英光纤研究进展及发展趋势

掺镱石英光纤是掺镱光纤激光器及放大器的重要基础元件.掺镱光纤性能提升是促进掺镱光纤激光器系统功率进一步攀升的关键.本文回顾了高功率掺镱光纤激光器系统功率攀升情况及功率限制性问题,简述了针对激光功率攀升的瓶颈问题所提出的改善性方案.重点阐述了掺镱光纤制备技术、光纤材料、结构性设计在改善功率限制性方面所取得的研究进展,并对未来掺镱石英光纤的研究及发展趋势进行了展望.     

生物质与烟煤混合灰熔融特性影响因素的研究

为探究气氛、混合比及残炭含量对生物质与煤混合灰熔融特性的影响,将松木屑灰与乌海烟煤灰按不同质量比混合,采用智能灰熔点仪测定各混合灰样在不同气氛下的灰熔融温度,X射线衍射仪从矿物质演变角度分析混合灰熔融温度变化的原因。结果表明,由于铁尖晶石和铁橄榄石的生成,使混合灰的熔融温度在弱还原性气氛下比氧化性气氛下低,且差值的大小与混合灰中Fe含量有关;随松木屑灰含量的增加,钙铝黄长石、镁黄长石、白榴石等低温共熔物的生成量增加,使混合灰的熔融温度降低;此外,由于Fe-C共熔体(Fe_xC_y)的生成、灰锥局部还原性气氛及残炭的"骨架"作用,使混合灰的熔融温度随煤灰中残炭含量的增加呈现先升高后降低再升高的趋势。     

SMD石英晶体抗高过载性能的研究

为了研究SMD石英晶体的抗高过载能力,采用自由式霍普金森压杆对7050、6035、5032、3225、3225(一级加固)、3225(二级加固)六种型号SMD石英晶体进行高过载环境下的动态加载测试。结果表明,在高过载条件下,SMD石英晶体的抗高过载性能随尺寸减小而不断提高,并且产品经历高过载环境后电气参数的不良率逐步降低。未经过加固处理的各型号SMD石英晶体(7050、6035、5032、3225)经过高过载试验(50 000~80 000 g)后,电气参数均出现超差,不能满足武器系统的要求。经过加固处理的SMD石英晶体样品(3225一级加固、3225二级加固)经过高过载试验可以正常工作。     

高频率皮秒激光微加工石英衬底铝膜效率

采用重复频率100 kHz下,输出功率为3.7 W的532 nm Nd:YAG皮秒激光器对石英衬底微米量级的铝膜进行了烧蚀,研究了脉宽为10 ps的激光单脉冲能量密度对烧蚀效率、光斑耦合率对烧蚀图形以及重复加工次数对加工精度的影响。单脉冲激光烧蚀实验证实,皮秒激光烧蚀铝膜可分为高能量密度烧蚀与低能量密度烧蚀两个区域。光斑耦合率对烧蚀深度影响较大,不易从理论角度控制烧蚀效率。为提高加工精度与验证求解烧蚀率的准确性,提出重复多次加工的方法。对比了高斯线性法与高斯线性修正法的求解烧蚀率的结果,证明了高斯线性修正法在扫描激光精细加工方面的优越性。利用高斯线性修正法求得的烧蚀效率,模拟了激光在不同光斑耦合率下烧蚀微槽的三维轮廓图。     

石英音叉陀螺的温度特性及其补偿方法

石英音叉陀螺的零偏随温度的改变而变化,根据石英音叉陀螺的工作原理和3种零偏温度特性,建立了相应的数学模型。根据不同的数学模型设计相应的补偿电路,并通过具体的实验数据分析补偿的效果和各种补偿方式的适应性。     

基于小波分析的比色测温波段选择

基于辐射测温原理,介绍了比色测温理论,为提高钢水的测温精度,对比色测温波长进行了最佳选择。搭建实验平台,获得了不同温度下的熔融金属辐射亮度曲线,通过小波去噪方法获得信噪比较高的亮度曲线,利用Matlab软件作出了波长选择的GUI界面。当滤波片中心波长选择为λ1=580nm,λ2=590nm时,测量误差满足了测量精度要求。     

石英微机械陀螺敏感芯片的抗振动分析与改进

石英微机械陀螺是振动惯性器件,而陀螺敏感芯片结构的抗振动能力会直接影响陀螺的性能。由于工作环境的振动会对陀螺的性能产生一定的影响,因此需提高陀螺敏感芯片结构的抗振动能力。该文利用有限元仿真软件对敏感芯片结构进行随机振动仿真分析,通过对敏感芯片结构的优化,提高了陀螺的抗振动能力。     

基于STM32的双通道石英晶体信号源设计

介绍了一种双通道石英晶体测试系统中信号源的设计方法,整个系统以直接数字频率合成技术为核心,以高稳定度恒温晶振为参考时钟,使用ARM微控制器实现对信号源的控制。该信号源具有4路输出、输出频率范围宽、频率转换速度快、频率分辨率高的优点,并且可以编程设定振幅、相位等,为石英晶体电参数测量提供了技术支持,提高了石英晶体测量的精度。测量统计结果表明:信号源输出频率精度高于±0.1 ppm,长期频率稳定度高于±0.1 ppm。     

基于荧光共聚焦技术熔石英亚表层损伤检测方法

熔石英光学材料是一种高新技术产品,在现代各领域的应用越来越广泛,特别是航天航空等领域具有大量应用需求。由于其产品的制造难度较大,因此其成品质量的高低就成为人们最为关注的问题,其中尤以亚表层损伤的问题至关重要。论述了几种常用的亚表层损伤检测方法和原理,分析了其优缺点。在此基础上说明了使用荧光共聚焦显微技术来检测光学元件亚表层损伤的可行性和准确性。使用共聚焦激光扫描显微镜对熔石英玻璃试件的亚表层损伤进行了检测实验。对比了角度抛光法所得到的两种荧光量子点亚表层损伤深度,可以明确在一定的加工条件下亚表层损伤的分布情况。使用图像处理软件Image-Pro Plus 6.0分析了亚表层损伤的分布图像及分布密度,定量的给出了亚表层损伤的基本规律。     

测量夹具电容对石英晶体频率测量的影响

为了提高测量精度,仿真分析了在π网络测量法中,石英晶体测试夹具间电容对串联谐振频率测量的影响,根据石英晶体的电模型及π网络法石英晶体测量系统中π网络的理论模型和实际模型的差异,分析了影响石英晶体谐振频率测量精度的因素,并在此基础上提出了补偿方法。实验结果表明,经过补偿后石英晶体串联谐振频率的测量精度可达到±2×10-6。