1 河北建筑工程学院土木工程学院, 张家口 075051
2 河北省装配式建筑与地下工程技术创新中心, 张家口 075051
3 张家口建设发展集团有限公司, 张家口 075000
4 张家口建设投资集团有限公司, 张家口 075000
5 张家口市住房和城乡建设局, 张家口 075001
为了提高粉煤灰、矿渣、铁尾矿砂和机制砂等固废的利用率, 制备早强、微膨胀的高强灌浆料, 本文通过复配普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥, 以及设计石英砂-铁尾矿砂-机制砂的三元复合体系和正交试验的方式分析了在固废复合材料共同作用下灌浆料的力学性能和微观结构。试验结果表明, 普通硅酸盐水泥和硫铝酸盐水泥最优质量比为4∶1, 石英砂、铁尾矿砂、石灰石机制砂的最优质量配合比为7∶1∶2, 正交试验4种因素对灌浆料试件强度影响程度由大到小为水胶比、粉煤灰掺量、胶砂比和矿渣掺量, 通过极差分析得到最佳因素水平组合为水胶比为033、胶砂比为1.0∶1.2、粉煤灰掺量和矿渣掺量分别为6%和10%(质量分数)。通过XRD、SEM分析发现, C-S-H凝胶的密实程度会影响灌浆料试件的强度, 水胶比对钙矾石物相有影响, 钙矾石和六水铝酸三钙能提高试件的早期强度。
水泥基灌浆料 三元复合砂 正交试验 复掺水泥 固体废弃物 水化产物 cement-based grouting material ternary composite sand orthogonal experiment mixed cement solid waste hydration product
Author Affiliations
Abstract
1 Center for Terahertz Waves and College of Precision Instrument and Optoelectronics Engineering, Tianjin University, and Key Laboratory of Optoelectronics Information and Technology, Ministry of Education of China, Tianjin 300072, China
2 Cavendish Laboratory, University of Cambridge, Cambridge CB3 0HE, UK
3 Guangxi Key Laboratory of Optoelectronic Information Processing, School of Optoelectronic Engineering, Guilin University of Electronic Technology, Guilin 541004, China
4 e-mail: hz372@cam.ac.uk
5 e-mail: alearn@tju.edu.cn
6 e-mail: heb1000@cam.ac.uk
7 e-mail: jiaghan@tju.edu.cn
Metasurfaces consisting of artificial subwavelength structure arrays have shown unprecedented ability to manipulate the phase, amplitude, and polarization of light. Separate and complete control over different spin states, namely the orthogonal circular polarizations, has proven more challenging as compared to the control over orthogonal linear polarizations. Here, we present and experimentally demonstrate several spin-dependent wavefront control metasurfaces in the terahertz regime using all-silicon dielectric structures. Such spin-dependent all-silicon metasurfaces are easy to fabricate and have potential applications in spin-involved ultracompact and miniaturized terahertz optical systems as well as terahertz communication systems.
Photonics Research
2022, 10(7): 07001695
研究同侧、异侧和反对称双loop-stub(LS)谐振腔侧边耦合波导结构中的多重类电磁诱导透明效应,并利用有限元方法分别对这三种结构的光学透射特性进行数值模拟。结果表明,这三种结构的透射谱、磁场分布和色散强烈地依赖结构参数。着重讨论双LS谐振腔相邻两个stub腔的距离或两个水平分支的距离对透射特性的影响。随着距离的减小,两个LS腔之间的耦合增强,出现多个透射峰和透射谷(即阻带),多重类电磁诱导透明效应显著。此外,讨论了同侧双LS腔波导结构相邻两个stub腔的距离为零时,竖直分支宽度、水平分支宽度、总水平分支长度等参数对透射谱的影响。侧边耦合金属纳米波导结构在未来的集成光学有潜在的应用价值,如滤波器、传感器和慢光装置等。
光学器件 表面等离激元 电磁诱导透明 金属-介质-金属波导 有限元法 光学学报
2022, 42(10): 1023002
1 上海大学物理系, 上海 200444
2 中国科学院上海技术物理研究所红外成像材料与器件重点实验室, 上海 200083
3 吉林大学物理学院相干光与原子分子光谱教育部重点实验室, 吉林 长春 130012
基于电磁理论及相关研究,提出了一个计算T型腔太赫兹平行平板金属波导消逝模共振频率的拟合公式,分别用拟合公式和COMSOL软件研究了不同参数下消逝模的共振频率。实验结果表明,两种方法得到的结果吻合程度较好,相对偏差均不超过0.3%。拟合公式提供了一种快速简单又能准确获得消逝模共振频率的计算方法。
平行平板波导 谐振器 太赫兹 模式 激光与光电子学进展
2020, 57(15): 152301
中国科学院上海光学精密机械研究所精密光学制造与检测中心, 上海 201800
全口径环形抛光中方形元件的材料去除率存在从中心到边角位置越来越大的现象,致使抛光工件出现塌角的面形,影响了方形光学元件的面形质量。基于Preston方程,通过改变元件的多种运动轨迹,计算了方形光学元件全口径的材料去除率分布。通过分析发现:使方形光学元件在保持原有自转的同时沿抛光模径向或与径向有一定夹角的方向摆动,且附加在元件整个抛光面上的运动速度保持一致时,可使方形元件的材料去除率分布得更均匀。通过附加这种运动方式可以有效控制方形元件的塌角现象。
光学制造 抛光 面形 材料去除率
1 安徽大学物质科学与信息技术研究院, 安徽 合肥 230601
2 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所环境光学与技术重点实验室, 安徽 合肥 230031
3 中国科学技术大学地球和空间科学学院, 安徽 合肥 230026
利用高分辨率傅里叶变换红外光谱(FTIR)技术探测合肥地区大气硝酸(HNO3)的浓度,基于最优估算法由中红外太阳吸收光谱反演出HNO3的垂直廓线和柱总量。获得了2017年大气HNO3的垂直廓线和柱总量的时间序列,分析了HNO3的季节变化、浓度探测敏感性高度、反演平均核和自由度等特征。不同季节大气HNO3的垂直廓线表明,HNO3在20~30 km的大气平流层浓度较高,在对流层浓度较低。HNO3的柱浓度显示出明显的季节变化,春季出现最大值,冬季出现最小值,季节变化幅值为9.82×10 15 molecule/cm 2。为了对地基FTIR的观测进行比对,选取Aura MLS卫星数据产品与地基测量数据进行比对。比对结果表明,地基遥感观测与卫星数据显示出的季节变化一致;尽管卫星偏柱量整体小于地基遥感的柱总量,但两者的相关系数为0.83,表明两者具有较好的一致性。地基观测结果验证了地基FTIR技术观测大气中HNO3时空分布的可靠性和准确性。
大气光学 傅里叶变换红外光谱技术 硝酸 垂直廓线 柱浓度
基于介质加载石墨烯等离激元波导(DLGPW),提出并研究了单介质加载双层石墨烯对称表面等离激元波导(DLTGSSPW)。在DLTGSSPW中,双层石墨烯中的表面等离激元(SPP)相互作用,形成耦合的SPP模,即对称和反对称SPP模。采用有效折射率法和有限元法进行研究,发现耦合的SPP模的有效折射率、传播损耗、模式数目及电场强烈地依赖于DLTGSSPW的参数,例如入射波长、单介质条的高度和宽度等。耦合的SPP模与三层介质平板波导中的导模很相似。另外,当单介质条的高度足够大时,在每层石墨烯中,耦合的对称和反对称SPP模退化成非耦合SPP模,DLTGSSPW可被看作两个独立的DLGPW。DLTGSSPW这种性质使其有望在集成光学器件中有潜在的应用价值。
表面光学 表面等离子激元 波导 有限元法 有效折射率法 石墨烯 激光与光电子学进展
2019, 56(20): 202413
为了实现太赫兹高斯光束与双曲线形金属波导的高效耦合, 设计了一个渐变的椭圆-双曲线形金属波导连接器。此波导连接器的输入端是矩形的, 输出端是椭圆-双曲线形的。在渐变的过程中, 矩形金属波导的TE01模逐渐转变成双曲线形金属波导的椭圆偏振模。根据WKB近似, 这个缓慢渐变的波导消除了反射和散射, TE01模和椭圆偏振模的耦合效率可以高达94%。最终, 经过这个渐变连接器, 高斯光束和双曲线形金属波导的耦合效率可以提高到69.1%。
连接器 波导 远红外或太赫兹 金属光学 connector waveguides far infrared or terahertz metal optics 红外与激光工程
2019, 48(2): 0203003
Author Affiliations
Abstract
1 Department of Physics, Shanghai University, Shanghai 200444, China
2 State Key Laboratory of High Field Laser Physics, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 201800, China
3 Centre d’Optique, Photonique et Laser (COPL) and Département de physique, de génie physique et d’optique, Université Laval, Québec, Québec G1V 0A6, Canada
We report on a systematic study of the laser polarization effect on a femtosecond laser filamentation in air. By changing the laser’s ellipticity from linear polarization to circular polarization, the onset position of laser filament formation becomes farther from the focusing optics, the filament length is shorter, and less laser energy is deposited. The laser polarization effect on air filaments is supported by a simulation and analysis of the polarization-dependent critical power and ionization rates in air.
320.2250 Femtosecond phenomena 260.5430 Polarization Chinese Optics Letters
2018, 16(7): 073201
