双稳态结构中的1/2次谐波共振及其对隔振特性的影响

以典型的双稳态系统——屈曲梁结构为例,基于等效模型,结合解析、数值和实验手段,研究了双稳态结构中的1/2次谐波共振特性、演化过程、参数调节规律及其对隔振特性的影响.研究发现,当非线性刚度系数或激励幅值增加到一定程度时,系统会在一定带宽下产生显著的1/2次谐波共振;随着激励幅值增加,阻尼系统的1/2次谐波遵循“产生-增强-衰退-消失”的过程,该过程对峰值频率和峰值传递率有重要影响;适当提高非线性强度能有效改善双稳态结构隔振特性.针对双稳态屈曲梁结构开展的实验验证了1/2次谐波特性和隔振特性变化规律.     

2,4-二硝基苯丙氨酸钠盐·2,4-二硝基苯丙氨酸的合成、分子结构和二次谐波效应

合成了一种新的有非线性光学性能的标题化合物晶体NaAP·HAP,晶体属正交晶系,空间群为P2_12_12_1,a=25.773(6),b=12.377(3),c=7.2037(6)(?),z=4,D_c=1.54g·cm~(-3)。晶体结构由HAP分子(2,4-二硝基苯丙氨酸)、AP~-离子和Na~+离子组成。Na~+离子由周围的六个氧原子形成扭曲的八面体配位。这些NaO_6八面体通过共点形成无限链状结构。可用晶体结构的空间因素来解释实验测定的MAP和NaAP·HAP的二次谐波相对强度的顺序。     

非线性光学研究水及电解质水溶液界面——空气/电解质水溶液界面特定阴阳离子效应

水及电解质溶液界面在物理、化学、环境及生物等各种过程中扮演着至关重要的角色。百年来科学家用各种实验及理论方法研究水及电解质溶液界面,试图理解其界面的结构及动力学。最近的实验和理论研究表明离子能够影响电解质水溶液界面结构,可极化性大的阴离子甚至会在界面富集。本文综述了我们研究组近年来利用二阶非线性光学方法--非共振的二次谐波与和频振动光谱研究水及电解质溶液界面的进展。首先我们研究了空气/纯水界面非共振二次谐波信号的来源,研究结果证明了空气/纯水界面非共振二次谐波信号完全可以归结为电偶极贡献,为此方法在电解质溶液界面的研究奠定了基础。同时,用偏振及对称性分析对空气/纯水界面和频振动光谱峰进行了归属,提供了纯水/空气界面结构新的物理图像。在此基础上,我们对几种电解质水溶液界面进行了深入研究,结果证明不仅可极化性大的离子会在水界面富集,并使界面层增厚,可极化性小的阴离子对界面层厚度也有影响,甚至阳离子也会在一定程度上影响界面水分子结构。     

间硝基苯胺晶体的定向生长及光学性能研究

采用过冷熔体定向约束生长方法生长了尺寸约为30×15×8 mm3的块状间硝基苯胺晶体,并对生长晶体的光学均匀性、光学透过率、二次谐波转换效率以及激光损伤阈值等性能进行了测试.结果表明:生长的间硝基苯胺晶体在500～1150 nm波段内的光学透过率均在92;以上;最高二次谐波转换效率达到69.6;;单点激光脉冲损伤阈值分别为19.8 GW/cm2(输入光波为1064 nm)和45.3 GW/cm2(输入光波为532 nm).采用过冷熔体定向约束生长的间硝基苯胺晶体适合用作Nd: YAG激光的二次倍频器件,也适于作500～1150 nm波段的光学调制器件.     

非线性兰姆波在厚度缓慢变化和衰减下的特性分析

该文运用解析的方式推导了考虑声波衰减时兰姆波二次谐波的累积和传播规律,并用半解析方式将该理论推广到缓慢变厚度板的情况。由于色散特性,兰姆波二次谐波和基频波相速度不匹配,传播通常会产生拍频效应,使得二次谐波的振幅沿着传播距离周期性的归零。当考虑声波衰减或板的厚度缓慢变化的情况时,拍频效应将不再严格地被满足。二次谐波的振幅依然会沿着传播距离而振荡,但不会归零。该研究可以用于分析如何高效地激发和接收兰姆波的二次谐波,表征和评估不同厚度变化的结构中的微观结构损伤。     

电力线载波同频噪声干扰阻断器研制

本文提出一种简单有效的载波同频噪声干扰阻断的研制方法,设备并接在干扰源处将阻断干扰信号,能有利于提升载波抄表成功率,有利于提升电网传输质量,降低设备投入的成本。     

多谐波失真模型应用研究

基于非线性大信号散射函数理论,对一种用来线性化散射函数的新方法进行了研究.另外,在弱非线性条件下,与相位归一化和线性化技术相结合,分析了极坐标系下线性化表达式的各部分功能,并预测了输出散射波所应该具有的特性.最后,利用实际HEMT晶体管的测量数据说明了应用多谐波失真模型对精确分析非线性器件的重要意义.     

基于Hamilton四元数矩阵奇异值分解的二维谐波频率参量估计

对于二维谐波信号的四元数模型,首先论述其与二维谐波的实数模型和复数模型之间的对应与转换关系,之后提出运用四元数矩阵奇异值分解估计二维谐波中频率参量的算法.这种算法首先可以利用四元数矩阵的奇异值判断出原始的二维谐波信号个数,然后再分别利用四元数矩阵的左、右奇异向量中的噪声向量构造的噪声子空间估计出两维的谐波频率参量.算法本身需要的数据量少,数据矩阵构造简单,并且可以同时估计出两维谐波频率参量.从仿真实验中可以看出,本文提出的算法计算量相对其它针对二维谐波四元数模型的算法要小.仿真实验验证了本文算法的正确性.     

一种基于TDLAS谐波探测技术的甲烷传感器

实验研究了近红外二极管激光吸收光谱(TDLAS)技术在煤矿瓦斯气体安全探测中的应用.基于TDLAS的自平衡二次谐波探测方法能够有效地消除激光器光强波动等共模噪声和其他同性干扰的影响,特殊设计的气体吸收池能有效抑制光学干涉条纹,从而降低检测限.实验中吸收池长10 cm,充有10300 ppm的甲烷气体,检测限低于6.5 ppm.这种方法不需使用多次反射池,光路调节简单,能适应煤矿中甲烷气体的监测.     

基于谐波小波包的微弱信号的频域提取

在工程中,在故障发生的早期,其信号一般比较微弱,为了能在故障发生的早期及时地发现潜在的危险故障并能提取微弱的故障信号,防止不必要的经济损失,利用谐波小波在频域连续分布且具有严格的盒形谱特性,通过对仿真信号的谐波小波包变换,实现了对微弱信号的频域提取.通过对不同方法的仿真分析比较,说明了谐波小波包方法在微弱信号的频域提取能力和精度上明显优于基于二进分解的小波分析方法和FFT方法,对于工程应用有重要意义.