915 nm宽条形半导体激光器输出特性

为了研究温升对915 nm宽条形应变量子阱半导体激光器输出特性的影响,搭建了基于半导体制冷片(TEC)的双向温控平台对其进行了测试。首先,改变激光器的外表面温度,测量其在不同注入电流时的光功率和波长,并利用CCD相机测量其慢轴发散角。然后,利用计算机仿真软件对激光器的工作状态进行稳态模拟,从而获得了其对应的热分布情况,通过将模拟得到的数据与实验测量的结果进行比较,获得了两者趋于一致的结论:当热功率从2.1 W升高至20.0 W时,慢轴发散角从2.6°增大至5.0°,同时波长发生红移,热透镜焦距减小;激光器波长随温度变化关系的系数约为0.4 nm/℃,器件热阻为1.5 K/W。因此,为了同时获得高的输出功率和稳定的输出波长,有必要将激光器外表面温度精确控制在某一数值,否则波长将会发生漂移;此外,在设计制作高功率半导体激光器时,通过适当增加条宽并采用散热良好的封装结构,可以减小对慢轴发散角的影响。     

Wettability and surface energy of parylene F deposited on PDMS

For the first time, the wettability and surface energy of parylene F were investigated. The results showed that parylene F had a hydrophobic surface with an eigen water contact angle of 104.7 ± 0.6°. We found that 3.5 μl probe liquid was an optimal value for the contact angle measurement of parylene F. Moreover, we found that the Lifshitz–van der Waals/acid–base approach was unsuitable for determining the surface energy of parylene F, whereas the Owens–Wendt–Kaelble approach and the limitless liquid–solid interface wetting system were compatible. The surface energy of parylene F was estimated to be 27.06 mJ/m² (Owens–Wendt–Kaelble) and 40.41 mJ/m² (Limitless liquid-solid interface wetting system). Furthermore, this investigation also provided a reference for the applications of empirical and physics-based semi-empirical approaches for the estimation of surface energy.     

角锥棱镜谐振腔激光模式模拟研究

为了探究角锥棱镜谐振腔激光模式,以角锥-平面镜腔为例,将角锥棱镜等效为衍射光栅,考虑角锥镜棱宽在谐振腔中的衍射效应以及二面角误差引起的附加相位分布对谐振腔激光模式的影响,在光学谐振腔理论的基础上,建立了求解本征模式的理论分析模型.采用快速傅里叶法数值模拟不同腔长、角锥镜棱宽和二面角误差情况下该无源谐振腔激光输出模式分布情况.结果表明,在腔长30 cm、角锥镜棱宽小于75μm、二面角误差在-10′~5′之间时,可实现光斑完整的圆形分布输出模式,且有较好的光束质量;棱宽不小于0.4 mm,二面角误差在-40′~10′之间时,光斑为TEM 03阶横模,光场呈六瓣分布;当角锥镜棱宽为0.4 mm、二面角误差为3′,腔长从30~90 cm范围内增加时,该谐振腔输出的激光模式从TEM 03转换成TEM 10.     

基于横向莫尔条纹的自准直测角方法

本文提出了基于横向莫尔条纹的自准直测角方法,用遮光原理分析了莫尔条纹的位移放大作用.并基于该方法搭建了原理光路,得到的莫尔条纹信号稳定且能够满足测量需求.在此基础上对系统进行了定量标定,简化了数据处理步骤,实现了动态测量,系统分辨率达到10″,进一步明确将该方法应用到自准直仪中可以有效提高仪器分辨率.     

基于等效介质原理的宽角超材料吸波体的理论分析

目前,很少有文章就如何实现宽角度吸波材料进行详细的理论分析和设计指导,设计宽角度吸波材料仍然是一件很困难的事情.本文基于等效介质理论对带有反射地板的单层介质超材料吸波体进行较为详细的理论分析.从基础电磁理论出发,推导TE波(横电波,电场方向与入射面垂直的平面电磁波)和TM波(横磁波,磁场方向与入射面垂直的平面电磁波)照射下吸波体的反射系数,分析实现宽角度吸波效果所需的等效电磁参数,为宽角度超材料吸波体的设计提供了理论基础.此外,论文还理论分析了实现宽带宽角吸波等效电磁参数所要满足的条件,并做了计算检验.结果表明,当介质等效电磁参数按照特殊曲线随频率发生变化时,理论上能实现宽带宽角的吸波效果.     

羟基取代烷基苯磺酸盐界面扩张粘弹性质

研究了2-羟基-3,5-二癸基苯磺酸钠(C10C10OHphSO3Na)表面和正癸烷-水界面上的扩张粘弹性质, 考察了平衡时间对界面性质的影响. 研究结果表明, 羟基取代烷基苯磺酸钠具有十分特异的界面性质, 其扩张模量比一般表面活性剂大一个数量级, 达到平衡的时间较长, 形成的界面膜弹性较大. 界面张力弛豫测定结果表明, 平衡时界面上存在特征时间长达103 s的慢过程. 上述实验结果可能是由于羟基间形成氢键造成的.     

不同环境下聚合物表面酸碱性的变化

应用测接触角并辅以XPS分析,研究了一种共聚物(MMA-Co-4Vp)在各种表面成型条件下及介质环境中的表面酸碱性变化,探索了其变化规律及导致变化的原因。     

光催化抗雾膜材料的制备及其亲水性研究

采用改进的Ｓｏｌ－Ｇｅｌ技术制备负载型复合光催化抗雾膜材料,ＡＥＳ和接触角测定等手段研究了膜厚度、热处理条件及光照条件等因素对材料亲水性的影响,光催化抗雾膜的亲水性受控于ＴｉＯ２的晶型和膜比表面,大比表面和高锐钛矿含量可降低膜对水的接触角,膜的厚度通过改变催化剂量和光利用率影响材料的亲水性。膜材料亲水性保持或恢复效果相当。     

苯乙烯/甲基丙烯酸和苯乙烯/甲基丙烯酸(β-羟丙酯)嵌段共聚物的表面动态行为

通过测定表面动态接触角研究了两亲性的苯乙烯／甲基丙烯酸嵌段共聚物（ＰＳ ｂ ＰＭＡＡ）和苯乙烯／甲基丙烯酸（β 羟丙酯）嵌段共聚物（ＰＳ ｂ ＰＨＰＭＡ）的表面动态行为及温度、嵌段长度比等因素对其值的影响,讨论了聚合物表面当接触介质改变时链段或基团的再取向行为和表面性质     

小角X射线散射法研究CH2Cl2,CHCl3和CCl4对PE液晶结构的影响

采用小角X射线散射法研究了CH_2Cl_2、CHCl_3和CCl_4对磷脂酰乙醇胺(PE)液晶结构影响的机理.CH_3Cl_2、CHCl_3和CCl_4对PE液晶结构影响的差别主要是其空间旋转电子云密度分布形状不同所致.空间旋转电子云密度分布呈椭球状的物质有使PE液晶形成六角形H_1相的趋向;呈圆锥状的物质有诱发PE液晶形成立方六角相的趋向;呈球状的物质有使PE液晶形成片层立方相的趋向.