环氧树脂与混凝土的界面黏结性能是影响纤维增强聚合物加固混凝土结构效果的关键因素之一, 而混凝土的碳化作用又会影响环氧树脂与混凝土的界面黏结性能。本文以分子动力学为依托, 探究碳化对环氧树脂与混凝土界面黏结性能的影响。结果表明, 碳化的存在能提升环氧树脂与混凝土的界面黏结性能, 使环氧树脂的分布更加靠近混凝土表面, 环氧树脂与基底的相互作用能更高。静态结构分析表明, 环氧树脂与混凝土基底主要是以钙氧键和氢键连接, 在碳酸钙表面化学键的连接数目更多且化学键强度更高。动态分析发现, 水化硅酸钙表面受较少离子对和氢键束缚, 环氧树脂能自由移动, 不利于强界面黏结性能的产生。
环氧树脂 界面黏结 碳化 水化硅酸钙 分子模拟 力学性能 epoxy resin interfacial bonding carbonation calcium silicate hydrate molecular simulation mechanical property
1 南京电子技术研究所，南京 210039
2 中国电子科技集团公司 智能感知技术重点实验室，南京 210039
利用光延时技术抑制宽带相控阵雷达的波束色散，光延时量的离散特性会引入波束指向偏差。通过线性相位拟合法分析了最小延时改变对阵面等效相位分布的影响，建立了延时线步进与雷达波束指向偏差间关系的理论模型，得到波束指向偏差与延时步进成正比，与阵元间距、阵元数平方和波束指向的余弦值成反比。通过仿真和实测数据验证了该技术的可行性。实测结果表明，在8~12 GHz宽带微波信号下，±60°扫描范围内，宽带波束的指向偏差小于0.77°，带内指向色散小于0.98°，峰值能量损失小于0.89 dB，旁瓣抑制比超过11.06 dB。
微波光子学 亚波长步进光延时线 光波束形成 相控阵天线 无波束倾斜 Microwave photonics Sub-wavelength stepped optical delay line Optical beamforming Phased-array antenna Beam squint free
1 南京电子技术研究所，江苏 南京 210039
2 中国电子科技集团公司 智能感知技术重点实验室，江苏 南京 210039
光波束形成网络是光控相控阵雷达中的重要组成部分，有助于提升系统的宽带宽角扫描能力。利用光开关的切换，改变各收发通道间的相对延时量，从而实现波束指向的变化。在常用的技术中，色散延时是一种简洁的光波束形成实现方法，而色散线性项仅适用于色散量小且通道数少的情况。随着延时量的增加，非线性色散延时积累，会引起波束畸变。因此引入相对色散斜率（RDS）作为其非线性因子，并通过调整商用激光器波长来抵消色散介质的非线性效应。当RDS为0.003 nm−1时，激光器阵列的最大波长间隔从0.796 nm “拉伸”到0.862 nm，波长也整体“平移”−0.31 nm，修正波长与商用激光器波长的最大调整量为0.2 nm，可满足商用波分复用器的通带带宽，大扫描角时主瓣与副瓣之比从5 dB提升至12.9 dB。通过分析，RDS数值越小，激光器波长的修正量越小。因此，RDS是选择色散介质和调整激光器波长的重要参数，从而能够恢复波束畸变，以提升相控阵系统的成像、识别能力。
光波束形成 色散延时 相对色散斜率 非线性修正 optical beam forming dispersion delay relative dispersion slope nonlinear modification 红外与激光工程
2021, 50(7): 20210235
为解决X波段机载雷达变极化速度较慢的问题, 设计了一种可实现脉间变极化的偶极子天线阵。该天线阵采用正交排列薄片电偶极子阵元, 并加装垂直贴片和反射板, 通过同轴线耦合巴伦进行馈电。利用改造后的阵元组成了一个4×4的16元矩形栅格、矩形边界均匀平面正交极化天线阵, 利用射频开关控制馈电线路实现快速变极化, 通过高频结构仿真(HFSS)软件对其进行参数优化和建模仿真, 结果显示, 该天线阵具有较低的驻波比和副瓣电平以及较高的天线增益, 可以作为机载正交极化相控阵雷达天线的参考设计, 或用作正交极化阵列天线的子阵。
机载雷达 天线阵列 X波段 偶极子天线 正交极化 airborne radar antenna array X-band dipole antenna orthogonal polarization
1 四川大学电子信息学院, 四川 成都 610065
2 中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
高功率激光器的建造需要大量的高精度光学平板,其波前检测一般采用相移干涉技术。由于测试光在光学平板内的多次反射,存在由寄生干涉导致的死条纹现象。死条纹会在波前检测结果中引入周期性相位噪声,极大降低了波前检测结果的置信度。针对该问题,提出了一种基于小波变换的降噪方法,可根据死条纹噪声特征对波前检测结果进行降噪,不需要额外硬件或调整测试状态。实验结果表明,该方法可以有效滤除死条纹引入的相位噪声,且能很好地保留加工特征。
测量与计量 干涉检测 寄生干涉 死条纹 小波变换 光学平板
Author Affiliations
Abstract
1 National Laboratory of Solid State Microstructures and College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
2 Collaborative Innovation Center of Advanced Microstructures, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Inspired by recent rapid deep learning development, we present a convolutional-neural-network (CNN)-based algorithm to predict orbital angular momentum (OAM) mode purity in optical fibers using far-field patterns. It is found that this image-processing-based technique has an excellent ability in predicting the OAM mode purity, potentially eliminating the need of using bulk optic devices to project light into different polarization states in traditional methods. The excellent performance of our algorithm can be characterized by a prediction accuracy of 99.8% and correlation coefficient of 0.99994. Furthermore, the robustness of this technique against different sizes of testing sets and different phases between different fiber modes is also verified. Hence, such a technique has a great potential in simplifying the measuring process of OAM purity.
060.2310 Fiber optics 060.2330 Fiber optics communications 060.2350 Fiber optics imaging Chinese Optics Letters
2019, 17(10): 100603
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为测量光学平板玻璃折射率,提出一种改进的基于迈克耳孙原理的折射率测量方法。利用短相干光源的空间相干性,结合距离测量工具,可准确获得光学间隔间的距离。分别测量放入样品前后以及按照一定角度旋转样品后的光学距离,同时利用折射定律,可以计算得到光学平板玻璃的折射率。提出了一种迭代计算方法,不需要直接求解一元四次方程,实现了折射率的快速计算。分析距离和角度测量误差以及样品平行度引入的误差可知,本文方法折射率测量误差优于5×10
-5。与V棱镜折射率测量方法进行比较,结果验证了本文方法的正确性。
测量 迈克耳孙干涉 短相干 迭代算法 折射率测量
中国工程物理研究院激光聚变研究中心, 四川 绵阳 621900
为实现大口径光学元件波前功率谱密度(PSD)的高精度、低成本检测,提出了一种将干涉与拼接技术结合的检测方法。推导了波前PSD的计算方法,提出了基于相关匹配的子孔径拼接算法,分析了拼接干涉检测的误差来源。对拼接检测算法进行了仿真验证,结果表明,拼接检测的波前畸变峰谷值(dpv)与PSD的均方根值(PRMS)的相对偏差分别为1.2%和0.1%。采用口径为620 mm×450 mm光学元件开展了5次拼接检测实验,比较了拼接检测与全口径直接检测结果,两者分布一致, dpv偏差不大于0.012λ(λ=632.8 nm),PRMS偏差不大于0.03 nm,表明该算法稳定可靠,可实现大口径光学元件波前PSD的拼接检测。
测量 子孔径拼接 相关匹配 功率谱密度 波前测量
李颖超 1,2,3,*刘昂 1,2,3李贵叶 1,2,3刘丽娜 1,2,3[ ... ]陈玲玲 1,2,3
1 深圳市激光工程重点实验室, 广东 深圳 518060
2 深圳大学先进光学精密制造技术省高校重点实验室, 广东 深圳 518060
3 深圳大学光电工程学院, 广东 深圳 518060
光学投影断层成像技术是一种新颖的针对毫米至厘米量级的介观尺寸的三维荧光成像技术，具有经济、快速、分辨率高和成像范围广等优异性能，是当今生物医学光子学领域的研究热点之一。综述了光学投影断层成像的技术原理、发展研究现状以及其广泛的应用领域，阐述了不同光学投影断层成像技术的特点。目前光学投影断层成像技术的发展主要集中在系统自身(包括焦平面扫描、角度复用、角度滤波等方法)的改进、后期图像重组算法的改进以及该技术结合多维度荧光成像技术三个方面。通过技术细节的改进和发展，光学投影断层成像在生物医学、组织形态学和组织病理学、活体成像和荧光标记追踪等研究领域获得广泛应用。
生物光学 荧光成像 光学投影断层成像 滤波反投影算法 介观成像 三维成像
成都精密光学工程研究中心，四川 成都 610041
使用高精度数字应力仪测量光学玻璃的应力双折射，给出整体应力分布及大小。实验表明温度及重力对材料/玻璃的应力双折射分布和大小有非常明显的影响，相对初始测量结果，应力双折射最大值减少了83%，均方根（RMS）值减少了87%；且在温度趋于稳定时，重力的作用使得材料应力双折射的最大值增大了68%，RMS值增大了90%。对光学材料/玻璃应力双折射的高精度数字化检测对于光学加工和使用具有重要的指导意义。
测量 光学检测 光学玻璃 应力双折射 光学学报
2015, 35(s2): s212002
