作者单位
摘要
1 重庆大学光电工程学院光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 中国科学院重庆绿色智能技术研究院微纳制造与系统集成研究中心,重庆 400714
表面增强红外吸收光谱技术能够将红外光波高度局域在探测分子周围,极大增强光波与分子的相互作用,为实现微弱分子红外振动光谱信号的高灵敏探测提供了新思路。其中,二维材料极化激元由于具有高度局域化光场和低固有损耗等独特性质,为表面增强红外光谱提供了一种有效的方案。本文综述了二维材料极化激元增强红外光谱技术的研究进展:首先从不同材料体系出发介绍极化激元基本特性,论述极化激元与分子模式耦合机理;在此基础上总结二维材料极化激元增强红外光谱技术的几个重要研究方向,主要包括等离激元增强红外光谱技术、声子极化激元增强红外光谱技术和近场红外光谱增强技术;最后展望极化激元增强红外光谱技术未来可能的发展方向。
表面增强光谱 二维材料 等离激元 声子极化激元 红外光谱 
激光与光电子学进展
2024, 61(3): 0330001
徐顺香 1,*吴赛格 1罗鹏 2,3,4王威 4,5[ ... ]谢广波 1
作者单位
摘要
1 武汉科技大学 a.资源与环境工程学院
2 武汉科技大学
3 b.理学院,武汉 430081
4 江汉大学 精细爆破国家重点实验室,武汉 430056
5 武汉爆破有限公司,武汉 430056
介绍了一座高110 m的薄壁钢筋混凝土冷却塔的定向控制爆破拆除。针对冷却塔高度大、塔壁薄以及底部直径大的特点, 采用“开窗口、断钢筋、预留支撑板块”爆破方案, 预拆除中通过对冷却塔爆破缺口进行优化设计, 在爆破边沿开设2个简化的定向窗。在爆破区域仅对冷却塔人字柱底部和顶部进行布孔爆破, 将爆破切口分为5个起爆区域采用分区分段的非电毫秒延期起爆技术。为了有效控制爆破危害效应, 在冷却塔倒塌方向铺设缓冲土层及钢板进行双重防护有效地降低了塌落冲击振动, 在爆破切口处采用密目网和土工格栅覆盖相结合的防护措施有效地控制了飞石, 未对周围建(构)筑物造成损害。爆破效果表明: 在爆破切口边沿开设2个简化的定向窗窗口, 不仅减少了钻孔及相关工作量, 降低了安全隐患和防护难度, 而且提高了预处理部分的结构稳定性, 防止爆破切口处下坐; 通过对定向窗的简化设计, 使得冷却塔在倾倒过程中发生扭曲充分解体, 爆堆较为集中, 触地振动较小, 爆破效果良好。
冷却塔 爆破拆除 定向爆破 cooling tower blasting demolition directional blasting 
爆破
2023, 40(3): 129
作者单位
摘要
1 重庆大学 光电工程学院 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 重庆大学 资源与安全学院 煤矿灾害动力学与控制全国重点实验室,重庆 400044
针对单层硼烯吸光效率低的难题,提出了一种基于塔姆等离激元的硼烯近完美吸收器件,通过入射光直接激发高度局域的塔姆等离激元模式,深入研究了硼烯的近红外光学响应。仿真结果表明,所设计的硼烯/一维光子晶体结构能够有效提高硼烯的吸光效率,相比单层硼烯提升了一个数量级。同时器件在不同面内晶体方向上表现出强烈的各向异性。通过改变硼烯狄拉克电子密度,将器件在xy偏振方向上的吸光效率提高至95.52%和96.63%,对应共振吸收波长为1 550 nm和1 607 nm。此外,通过改变一维光子晶体结构、氧化铝间隔层厚度及单层硼烯在间隔层中的位置等参数能够实现对吸收效率及吸收波长的灵活调控。该器件具有吸收效率高、工作波段可调等显著优点,可为发展下一代片上集成光电器件提供机遇。
硼烯 塔姆等离激元 近完美吸收器 近红外波段 各向异性光学材料 Borophene Tamm plasmon polaritons Nearly perfect absorber Near-infrared band Anisotropic optical materials 
光子学报
2023, 52(10): 1052404
作者单位
摘要
1 武汉科技大学,资源与环境工程学院,武汉 430081
2 武汉爆破有限公司, 武汉 430056
3 江汉大学,精细爆破国家重点实验室, 武汉 430056
4 武汉科技大学,理学院,武汉 430081
5 精细爆破国家重点实验室, 武汉 430056
介绍了1座150 m高2座210 m高烟囱因倒塌空间不足而采用的高位切口爆破拆除工程实例。采用+40 m高位切口成功爆破拆除3座高大烟囱, 待爆破烟囱均采用正梯形爆破切口, 分三次实施定向倾倒爆破, 采用孔内、孔外相结合的延时起爆技术, 在烟囱倒塌方向铺设缓冲层、堆设防冲堤、开挖减震沟, 爆破切口采用密目网、土工格栅覆盖防护等防护措施, 通过测振仪对爆破振动进行监测, 爆破飞散物和触地振动均控制在安全允许范围内, 未对周围建(构)筑物造成损害。爆破效果表明:采用高位切口爆破能有效地解决倒塌空间局限的问题, 且避免烟囱底部积灰平台、烟道口等因素影响倒塌方向, 减少触地飞溅物的距离, 降低触地振动和爆破振动; 将钻孔钻透烟囱混凝土壁, 打入内衬和隔热层中进行爆破, 能够有效地处理烟囱内衬; 钻孔取芯机预处理定向窗与导向窗, 有利于减少用药量, 有利于切口破碎, 确保切口顺利闭合, 有利于确保倾倒方向的精确性, 对于同类型复杂环境下烟囱定向拆除具有一定的参考价值。
钢筋混凝土烟囱 爆破拆除 高位切口 安全防护措施 reinforced concrete chimney blasting demolition high location cut safety precautions 
爆破
2022, 39(4): 0120
罗鹏 1,2,3谢先启 2,3陈德志 2,3陈晨 4[ ... ]王威 2,3
作者单位
摘要
1 武汉科技大学 理学院,武汉 430065
2 江汉大学 精细爆破国家重点实验室,武汉 430056
3 武汉爆破有限公司,武汉 430056
4 中钢集团 武汉安全环保研究院有限公司,武汉 430081
金婺大桥位于浙江金华,是横跨三区的重要交通枢纽,爆破工作量大,周边环境复杂。为保障3天2夜爆破作业期间爆炸物品安全及高效可靠地在清晨低能见度情况下完成大范围爆破安全警戒疏散工作,首次结合AR(增强现实Augmented Reality)实景监控、无人机、红外热成像仪三者各自优势,将高空球机设置在制高点覆盖整个爆破警戒范围,球机设置在路口动态监控各路口情况,枪机固定监控装药部位,无人机机动地巡视,红外热成像仪搜索隐蔽部位,连同社会探头视频信号一起全部传输至AR后台。经智能化信息处理后,将所有重要信息直观展示在全局监控画面中,构建以AR实景监控为主,无人机机动监控为辅,红外热成像仪搜索补充的纵览全局和掌控细节的全方位立体实时可视爆破安全警戒监控搜索系统,配合常规方法实施爆破安全警戒。该系统实时在线60 h,监控范围373 140 m2,发现非法闯入事件18起,协助爆破安全警戒工作在1 h内完成,圆满完成爆破安全警戒工作。该系统的构建以及成功地应用于复杂环境下的城市拆除爆破安全警戒疏散工作中,解决了爆炸物品昼夜安全存放问题,解决了低能见度复杂环境下人员疏散工作的问题。
城市拆除爆破 爆破安全警戒 监控搜索系统 AR实景监控 无人机 红外热成像仪 city demolition blasting blasting security warning monitoring and searching system AR real scene monitoring UAV infrared thermal imager 
爆破
2022, 39(3): 0158
作者单位
摘要
1 国网河北省电力有限公司电力科学研究院,河北石家庄 050021
2 南瑞集团(国网电力科学研究院)有限公司,江苏南京 210061
3 国网电力科学研究院武汉南瑞有限责任公司,湖北武汉 430074
4 中国科学院上海高等研究院,上海 201210
近年来图像融合技术广泛应用到电力行业,通过不同类型的图像传感器采集电力设备和输电线的图像,经过红外和可见光的图像融合处理,实现电力设备及输电线的智能巡视和故障分析。文中提出一种基于自适应加权的多尺度图像融合算法,采用配准后的可见光和红外图像,进行多尺度小波分解,根据高低频的不同图像特征,低频采用自适应加权融合规则,高频采用绝对值最大的融合规则,将融合后的小波系数进行逆变换后得到全新的融合图像。通过对融合图像的主观和客观评价分析,证明融合算法解决了单一图像传感器采集图像存在的完整性问题,提高了融合图像细节信息,提升了场景的置信度。
红外与可见光 图像融合 电力设备 多源传感器 infrared and visible light, image fusion, electric 
红外技术
2022, 44(4): 404
骆鹏 1韦玮 1,2,*兰桂莲 1陈溶 1[ ... ]韩根全 3
作者单位
摘要
1 重庆大学 光电工程学院 光电技术及系统教育部重点实验室,重庆 400044
2 重庆大学 资源与安全学院 煤矿灾害动力学与控制国家重点实验室,重庆 400044
3 西安电子科技大学 微电子学院 宽带隙半导体技术国家重点学科实验室,西安 710071
针对单层黑磷表面等离激元器件存在吸光效率低的难题,提出了一种基于石墨烯/黑磷异质结构的各向异性表面等离激元器件,系统研究了其共振光谱及红外传感特性。所设计的石墨烯/黑磷异质结构和非对称类法珀腔结构能够有效提高器件的吸光效率,通过优化器件中谐振腔的厚度将器件在xy偏振方向上的吸光效率提高至95.54%和97.44%。此外,通过改变入射光的偏振方向动态调控器件的共振波长,实现了对8 nm厚聚环氧乙烷分子v(COC)sr(CH2a振动模式的选择性探测,其最高增强倍数分别为88和155。该各向异性表面等离激元器件具有工作波段可调谐、增强倍数高等优点,在痕量物质分析中具有广阔的应用前景。
表面等离激元 偏振选择型器件 各向异性光学材料 红外光谱 光学传感器 石墨烯 黑磷 Surface plasmons Polarization-selective devices Anisotropic optical materials infrared Spectroscopy Optical sensing and sensors Graphene Black phosphorus 
光子学报
2021, 50(10): 1024001
作者单位
摘要
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 广东朗研科技有限公司,广东 东莞,523000
3 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
为了获得长期稳定的光梳光源,利用压电陶瓷(PZT)和步进电机双级反馈控制方案,研制了两台基于非线性放大环形镜(NALM)锁模的异步采样光纤光梳系统。研究表明:该系统重复频率为75 MHz,5 min内重复频率的锁定峰峰值为±2 mHz,标准差为0.70 mHz,90 h内锁定峰峰值为±10 mHz,标准差为1.26 mHz;光纤光梳输出端口的脉冲平均功率为30 mW,经3 m保偏单模光纤压缩后脉冲宽度约为90 fs;激光器的重复频率差Δf在1 Hz~500 kHz范围内连续可调,当异步采样频差Δf为80 Hz时,扫描周期为12.5 ms,可探测出信噪比为6.3的太赫兹信号。该方案避免使用传统机械延迟线,具有重复频率差精确可调、采样速度快、抗干扰能力强等优点。
异步采样 重复频率锁定 非线性放大 太赫兹 asynchronous sampling repetition rate locking nonlinear amplification terahertz 
光学仪器
2021, 43(5): 83
作者单位
摘要
1 四川大学电子信息学院,四川 成都 610065
2 中国空气动力研究与发展中心高速所,四川 绵阳 621000
在附面层测量中,需对微小尺度的高速气流变化场进行瞬态测量。数字化的干涉测量方法能定量地解算出流场的密度场,是一种重要的应用。介绍了一种共路干涉的环路剪切干涉方法,对震动不敏感,无需参考面,适合附面层测量使用。采用基于空间位相调制的快速算法,配以脉冲激光器和同步控制系统,可实时地对扰流密度场进行定量测量。该系统采集分辨率200 pixels × 200 pixels,采集频率可达每秒1000帧以上。系统的波前重构方法经过计算机仿真,检测结果优于1/20λ。在0.6 m风洞对圆柱体尾部附面层进行测量试验,结果表明,在一定风速下,该系统能抑制振动干扰,显著地区分出圆柱体尾部扰流信号和振动噪声,具有良好的应用前景。
径向剪切干涉 密度场 流场 动态测量 radial shear interferometry density field flow field dynamic measurement 
光电工程
2020, 47(4): 190390
作者单位
摘要
1 广西有色金属隐伏矿床勘查及材料开发协同创新中心, 桂林理工大学, 广西 桂林 541004
2 桂林理工大学地球科学学院, 广西 桂林 541004
3 广西壮族自治区国土资源厅, 广西 南宁 530028
4 广西地质调查院, 广西 南宁 530023
XRD-Rietveld全谱拟合法(简称Rietveld法)是一种在材料学领域被广泛应用于解决复杂多相混合物体系物相定量问题的先进技术方法。 将该物相定量方法跨学科引入地学, 理论上有助于提高地学样品矿物物相分析的精确度。 然而, 在该技术方法的实际应用中, 当前有两个基础问题需要解决, 一是Rietveld技术方法对地学样品的适用性有待检验, 二是分析结果的可靠性还缺乏实验评价依据。 针对这两个问题, 本研究基于自然界土壤中常见的矿物组合特征, 配置了三组已知矿物成分含量的土壤模拟样品(石英+赤铁矿1∶1二相混合土壤模拟样; 石英+高岭石1∶1二相混合土壤模拟样; 石英+高岭石+蒙脱石1∶1∶1三相混合土壤模拟样), 并以这些样品为例, 开展了Rietveld法物相定量分析与计算。 分析表明, 利用Rietveld法, 能获得土壤模拟样品良好的XRD拟合谱线, 拟合谱(ycalc)与测试谱(yobs)匹配度高, 拟合值(Rwp<15%)、 拟合期望(Rexp<15%)和拟合优度(gof<5)等参数指标均符合矿物物相定量计算要求。 三组土壤模拟样品的Rietveld矿物物相计算值与真实值的误差仅为0.63%, 1.46%和1.03%, 指示该方法对土壤模拟样品的矿物物相定量结果能有效逼近真实成分比例, 且显著优于传统的内标法分析结果。
Rietveld全谱拟合 矿物定量 土壤矿物分析 Rietveld full-spectrum fitting Mineral quantification Soil mineral analysis 
光谱学与光谱分析
2020, 40(3): 950

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