Author Affiliations
Abstract
1 School of Artificial Intelligence, Optics and Electronics (iOPEN), Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China
2 Institute of Optics and Quantum Electronics, Abbe Center of Photonics, Friedrich Schiller University, 07743 Jena, Germany
3 Helmholtz Institute Jena, 07743 Jena, Germany
In this study, we propose an underwater ghost-imaging scheme using a modulation pattern combining offset-position pseudo-Bessel-ring (OPBR) and random binary (RB) speckle pattern illumination. We design the experiments based on modulation rules to order the OPBR speckle patterns. We retrieve ghost images by OPBR beam with different modulation speckle sizes. The obtained ghost images have a better contrast-to-noise rate compared to RB beam ghost imaging under the same conditions. We verify the results both in the experiment and simulation. In addition, we also check the image quality at different turbidities. Furthermore, we demonstrate that the OPBR speckle pattern also provides better image quality in other objects. The proposed method promises wide applications in highly scattering media, atmosphere, turbid water, etc.
ghost imaging underwater Bessel speckle Chinese Optics Letters
2023, 21(8): 081101
中国工程物理研究院机械制造工艺研究所，四川 绵阳 621999
为了快速准确地测量薄壁结构的局部弹性模量，提出了Lamb波双模共振法，采用脉冲激光作用薄板表面诱导产生Lamb波，结合频谱中的零群速度（ZGV）共振和厚度共振计算薄板的局部泊松比和局部体波波速，进而结合所测密度求得局部弹性模量。为了验证双模共振法的准确性，实验采用高频纵波探头和纳米压痕仪测量了相关参数。结果表明：Lamb波双模共振法利用S1模态ZGV共振结合其他模态厚度共振或ZGV共振，能够快速准确地计算出薄板的局部泊松比和局部体波波速，这对于实现薄壁结构件弹性模量的在线监测具有重要意义。
测量 激光超声 Lamb波 零群速度共振 厚度共振 局部弹性模量 中国激光
2023, 50(13): 1304004
Haobin Lin 1,2,3Ce Feng 1,2,3Yang Dong 1,2,3Wang Jiang 1,2,3[ ... ]Fangwen Sun 1,2,3
Author Affiliations
Abstract
1 CAS Key Laboratory of Quantum Information, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
2 CAS Center for Excellence in Quantum Information and Quantum Physics, University of Science and Technology of China, Hefei 230026, China
3 Hefei National Laboratory, University of Science and Technology of China, Hefei 230088, China
4 National Key Laboratory of ASIC, Hebei Semiconductor Research Institute, Shijiazhuang 050051, China
Nitrogen-vacancy color centers can perform highly sensitive and spatially resolved quantum measurements of physical quantities such as magnetic field, temperature, and pressure. Meanwhile, sensing so many variables at the same time often introduces additional noise, causing a reduced accuracy. Here, a dual-microwave time-division multiplexing protocol is used in conjunction with a lock-in amplifier in order to decouple temperature from the magnetic field and vice versa. In this protocol, dual-frequency driving and frequency modulation are used to measure the magnetic and temperature field simultaneously in real time. The sensitivity of our system is about and , respectively. Our detection protocol not only enables multifunctional quantum sensing, but also extends more practical applications.
quantum sensing temperature measurement magnetic field measurement Chinese Optics Letters
2023, 21(1): 011201
1 华侨大学 土木工程学院, 福建 厦门 361021
2 福建省智慧基础设施与监测重点实验室(华侨大学）, 福建 厦门 361021
3 中建二局第一建筑工程有限公司, 广东 深圳 518003
4 西安交通大学 电子与信息学部电子科学与工程学院, 陕西 西安710049
钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用日益广泛, 由于施工质量控制不到位及混凝土材料收缩等原因, 其内部可能出现核心混凝土空洞缺陷及混凝土与钢管壁间的界面剥离缺陷, 进而对其力学性能带来负面影响。该文针对矩形钢管混凝土截面的缺陷检测, 在表面粘贴压电陶瓷片进行测量, 对这两种内部缺陷在不同测试路径上压电陶瓷片响应的影响进行试验和数值模拟分析。通过对健康、存在核心混凝土空洞和界面剥离缺陷的不同试件不同检测路径上压电传感器输出信号的比较, 研究了缺陷对应力波传播的影响, 并得到采用对测方式检测的敏感范围。结果表明采用对测方法可有效检测钢管混凝土缺陷, 其敏感范围的确定具有工程意义。
钢管混凝土结构 界面剥离 核心混凝土缺陷 无损检测 压电陶瓷 敏感范围 concrete-filled steel tube structure interface debonding concrete core defects non-destructive testing piezoelectric ceramics sensing range
光子学报
2022, 51(10): 1016002
1 上海工程技术大学材料工程学院高温合金精密成型研究中心，上海 201620
2 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海 200444
3 中国科学院金属研究所，辽宁 沈阳 110016
利用选区激光熔化(selective laser melting，SLM)制备IN625镍基高温合金，采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、热力学计算和力学性能测试等方法研究了SLM IN625合金在700 ℃长期热暴露过程中微观组织及力学性能的演变规律。结果表明，SLM制备态合金经过高温固溶处理后，原始的非平衡态组织完全消除，形成了均匀一致的再结晶组织。在长期热暴露过程中，未经固溶处理的制备态合金中的δ相优先在枝晶间形核，而固溶态合金中的δ相由晶界形核逐渐向晶内生长；同时，制备态合金中δ相形核率较高而粗化速率较小，且γ″相向δ相的转变速度更快，在热暴露1000 h时，整个晶粒内布满了致密的δ相，γ″相向δ相的转变基本完成，而固溶态合金中δ相主要聚集在晶界两侧，且晶内仍分布着大量的γ″相；Si元素的晶界偏聚使得制备态合金晶界处形成了大量Laves相，并造成了晶界附近δ相的贫化，而固溶态合金的晶界析出相主要以M23C6为主；经过长期热暴露后，两种状态合金的强度均逐渐增大，塑性逐渐降低，但由于制备态IN625合金中δ相的含量较高，故其抗拉强度和屈服强度明显高于固溶态，而延长率相对较低。
激光技术 选区激光熔化 镍基高温合金 长期热暴露 组织演变 力学性能 中国激光
2022, 49(14): 1402807
1 中国计量大学 材料与化学学院, 浙江 杭州 310016
2 中国计量科学研究院 热工计量科学研究所, 北京 100029
1319 nm激光器在钠信标、光通讯、图像显示以及激光医疗等方面都发挥了重要作用, 应用前景十分广泛。文章从1319nm的单波长连续激光输出、脉冲激光输出以及准连续激光输出这三个方面简要叙述了近些年来国内外Nd∶YAG 1319nm激光器的部分研究工作, 介绍了1319nm激光器在众多领域的重要应用并简要分析总结了其研究价值以及研究难点, 最后对Nd∶YAG 1319nm激光器未来的发展方向进行了探讨。
激光器 调Q技术 laser 1319nm 1319nm Nd∶YAG Nd∶YAG Q-switch
1 盐城工学院机械工程学院,盐城 224051
2 北京理工大学机械与车辆学院,北京 100081
本文利用单因素及正交试验探究磨粒种类、抛光液pH值、表面活性剂种类、磨粒粒径对C面蓝宝石化学机械抛光材料去除率的影响, 试验结果表明: 采用二氧化硅作为磨粒能得到较高的材料去除率及较好的表面形貌; 材料去除率随抛光液pH值的增大呈现先增大再减小的趋势, 其中pH值在9附近能得到较好的去除率; 材料去除率还随着磨粒粒径的增大而增大; 使用三乙醇胺(TEA)、十六烷基三甲基溴化铵(CTAB)作表面活性剂能得到较高的材料去除率; 各试验因素对蓝宝石晶片材料去除率的主次顺序为磨粒粒径、表面活性剂、抛光液pH值; 其中当磨粒粒径为50 nm, 表面活性剂选CTAB, 抛光液pH值为9既能得到较高的材料去除率又能获得较好的表面质量。
抛光液 单因素试验 正交试验 材料去除率 化学机械抛光 表面活性剂 蓝宝石加工 polishing slurry single factor test orthogonal test material removal rate chemical mechanical polishing(CMP) surfactant sapphire processing
合肥工业大学电子科学与应用物理学院, 安徽 合肥 230009
日盲紫外探测器以其较高的探测灵敏度和较低的背景噪声广泛应用于导弹制导、空间安全通信、臭氧层空洞监测和火焰检测等**和民用领域。氧化镓(Ga2O3)是一种典型的超宽禁带半导体材料,其较大的禁带宽度(4.2~5.3 eV)几乎占据太阳光谱的整个日盲波段,被认为是制备日盲紫外探测器的理想材料。主要介绍了Ga2O3的不同晶体结构和基本特性,并综述了基于多种Ga2O3结构的日盲紫外探测器的研究进展。基于Ga2O3纳米线的器件的最大光响应度R>10 3 A/W,外量子效率能达到10 5%;Ga2O3单晶器件的光响应度高达10 3~10 5 A/W,外量子效率超过10 6%,响应速度较快(μs级)。Ga2O3基异质结、p-n结和肖特基结的日盲探测器表现出的自驱动特性使其在无需外加电源条件下就能正常工作,这在特殊环境下具有较大的应用潜力。
光电探测器 氧化镓 超宽禁带半导体 日盲紫外 光响应 中国激光
2021, 48(11): 1100001
1 上海航天设备制造总厂有限公司, 上海 200245
2 上海理工大学, 上海 200093
锡基巴氏合金具有较低的摩擦因数、良好的耐磨性及抗胶合性,已被广泛用作高性能轴承零部件表面的耐磨材料。为改善传统浇注锡基巴氏合金中存在的缺陷并减少材料浪费,采用激光熔覆技术在20钢基体表面熔覆锡基巴氏合金,并将其与采用静止浇注、离心浇注工艺制备的合金进行对比。对三种合金层的微观组织、元素分布、显微硬度、摩擦磨损性能及内部质量进行检测和分析,结果表明:激光熔覆锡基巴氏合金的微观组织小于传统浇注合金的微观组织,且沿沉积方向的微观组织呈明暗交替的带状分布特征;激光熔覆合金层的显微硬度高于静止浇注合金层的显微硬度,与离心浇注工艺的相近;在干摩擦条件下,激光熔覆锡基巴氏合金的摩擦因数较传统浇注合金的大,其磨损机制以磨粒磨损为主;超声波和着色渗透无损探伤结果表明激光熔覆锡基巴氏合金层内无明显缺陷,与钢背结合良好。
激光技术 激光熔覆 锡基巴氏合金 摩擦磨损 无损检测
