1 中国核动力研究设计院 核反应堆系统设计技术重点实验室 成都 610213
2 复旦大学 航空航天系力学与工程仿真研究所 上海 200433
UN-U 3Si 2复合燃料在未来先进耐事故燃料元件中具有良好的发展前景，其堆内运行所产生的辐照蠕变及热蠕变对元件的辐照热力耦合行为及安全性会产生重要影响。基于文献中的宏观蠕变实验结果，分别针对UN和U 3Si 2多晶燃料主控的蠕变机制进行分析，通过拟合得到考虑空位扩散和位错运动机制的蠕变率模型，该模型的预测结果与实验结果吻合很好，证明了模型的合理性；基于均匀化理论建立了去除辐照肿胀效应后UN-U 3Si 2复合燃料宏观蠕变与各组分贡献的关联模型。基于文献上的复合燃料金相结构图，发展了随机建模方法，对UN-U 3Si 2复合燃料（20% U 3Si 2）辐照条件下单轴拉伸蠕变实验进行了数值模拟，获得了组分材料对复合燃料宏观等效蠕变所产生的贡献，并分析了蠕变机制。分析结果表明：UN和U 3Si 2存在的辐照肿胀差异，导致复合燃料内部产生了强烈的力学相互作用；在裂变密度达到4.32×1027 fissions·m-3时，颗粒与基体相界面处的最大von Mises应力约为外部施加的均布拉力的6倍，但由于存在低应力区，两种材料的辐照肿胀对复合燃料宏观等效蠕变应变的影响可以忽略不计。
UN-U
3Si
2 蠕变机制 辐照肿胀 均匀化理论 宏观等效蠕变 UN-U
3Si
2 Creep mechanism Irradiation swelling Homogenization theory Macroscopic equivalent creep
南通大学 信息科学技术学院, 江苏 南通226019
提出了一种基于光纤激光环形腔实现高频微弱振动信号检测的全光纤振动检测系统。将保偏光纤通过熔融拉锥技术拉锥形成具有多通道梳状滤波特性的微光纤马赫-曾德尔干涉仪(MMZI), 通过和光纤激光环形腔系统结合, 在200~20000Hz的范围内实现了对声源振动信号的动态响应, 噪声极限最小检测压力为6.44mPa·Hz-1/2。相对比于未接入光纤激光系统的声音频率响应范围为200~4000Hz, 灵敏度为29.36mV·Pa-1, 接入激光系统后声音频率响应范围扩大了近5倍, 灵敏度提高了6倍, 为宽频带声音检测系统以及微小光信号检测技术提供了一种行之有效的方法。
应用光学 光纤环形腔 微光纤马赫曾德尔干涉仪 保偏光纤 微小信号 振动检测 applied optics optical fiber ring cavity Micro-fiber Mach-Zehnder interferometer Polarization-maintaining fiber weak signal vibration detection
北京工业大学 信息学部 电子科学与技术学院, 北京 100124
建立了单载流子传输双异质结光敏晶体管的小信号等效电路模型.分析了单载流子传输双异质结光敏晶体管光生电流的产生机制, 并将其作为基极电流的一部分, 引入到小信号等效电路中.分析了单载流子传输双异质结光敏晶体管中单载流子传输的输运方式对光跨导、发射结电阻、发射结结电容和集电结结电容的影响.基于所建模型, 研究了InP基单载流子传输双异质结光敏晶体管的光特征频率和光电流增益受光窗口面积和入射光功率的影响.结果表明, 在同样入射光功率下, 存在一个最佳的光窗口面积使得光特征频率获得最大值, 最佳光窗口面积随入射光功率的增加在一定面积范围内发生偏移.在固定光窗口面积(8×8 μm2)条件下, 随着输入光功率的增加, 光特征频率先增大后减小, 在280 μW时达到最高值150 GHz, 光短路电流增益也随着光功率的增加而逐渐增加, 在入射光功率750 μW时达到饱和, 饱和增益为82 dB.
小信号等效电路模型 单载流子传输 光敏晶体管 光特征频率 光短路电流增益 Small signal equivalent model Uni-travelling carrier Phototransistor Optical characteristic frequency Gain of optical generated 光子学报
2017, 46(11): 1125004
北京工业大学 信息学部电子科学与技术学院, 北京 100124
详细对比并分析了双异质结单载流子传输光敏晶体管(Uni-travelling-carrier Double Heterojunction Phototransistor, UTC-DHPT)与单异质结光敏晶体管(Single Heterojunction Phototransistor, SHPT)在大的入射光功率范围下集电极输出电流特性.首先, UTC-DHPT仅选取窄带隙重掺杂的基区作为吸收区, 与SHPT选取基区和集电区作为吸收区相比, 其光吸收区厚度小, 在小功率入射光下UTC-DHPT的输出电流小于SHPT的输出电流.其次, 由于UTC-DHPT的双异质结结构, 光生电子和光生空穴产生于基区, 减弱了SHPT因光生空穴在集电结界面积累而产生的空间电荷效应, 避免了SHPT在小功率入射光下输出电流开始饱和的问题, 从而UTC-DHPT获得了比SHPT更大的准线性工作范围.最后, UTC-DHPT的单载流子(电子)传输方式使得基区产生的光生空穴以介电弛豫的方式到达发射结界面, 有效降低了发射结势垒, 增加了单位时间内由发射区传输到基区的电子数量, 提高了其发射结注入效率, 在大功率入射光下UTC-DHPT比SHPT能获得更高的输出电流.
光敏晶体管 单载流子传输 输出电流 空间电荷效应 发射结注入效率 phototransistor uni-travelling-carrier output current space charge effect emitter junction injection efficiency
曲阜师范大学 激光研究所 山东省激光偏光与信息技术重点实验室, 曲阜 273165
为了消除不同角度入射格兰-泰勒棱镜时透射光谱曲线波动干扰产生的影响, 提高消光比测量系统的测量精度, 以偏光棱镜作为检偏器, 采用二次曲线拟合的方法, 对透射曲线的极值点实现了精确判定。并采用二次光强测量方法, 对棱镜入射端、出射端、胶合层反射及透射情况进行了理论分析,然后用不同角度入射时棱镜透射谱线的变化规律来解释其干扰发生的程度。结果表明, 该方法消除了波动干扰影响, 提高了测量棱镜消光比的精度。这一结果解决了空气隙型偏光棱镜消光比测量精度问题,同时对偏光棱镜的正确使用提供了参考建议。
物理光学 消光比 曲线拟合 偏光棱镜 physical optics extinction ratio curve fitting polarizing prism
通过航空兵对舰突击火力分配过程的分析，确立了以突击目标毁伤效果最大、凌空时间差最小为目标函数，以突击火力总量分配限制、单个目标分配量限制、反舰导弹规划航路总长度限制等为约束条件的火力分配决策模型。利用改进多目标遗传算法来求解此模型，并通过算法设计和Matlab编程得到了最优可行解集。仿真分析结果验证了该模型在实际运用中的可行性，计算结果能够为指挥员提供准确、可靠的火力分配决策支持
舰载机 对舰突击 反舰导弹 火力分配 非占优排序遗传算法 carrier-based combat fighter air-to-ship attack antiship missile firepower assignment NSGA-II
1 曲阜师范大学 山东省激光偏光与信息重点实验室, 曲阜 273165
2 曲阜师范大学 激光研究所, 曲阜 273165
为了解钒酸钇Wollaston棱镜的分束特性, 通过棱镜中的光路分析, 得到光束正入射时o光光束和e光光束的分束特性公式, 并用MATLAB软件拟合得到棱镜的分束特性关于入射光波长和结构角的变化关系曲线。结果表明, 对于一定结构角的棱镜, 其分束角具有明显的色散特性, 波长越短, 分束角越大, 且变化也越快, 在红外光谱范围, 波长对棱镜分束角的影响减小, 其分束角趋于稳定; 分束角的对称性受波长变化的影响较小, 应用中可以忽略。棱镜的结构角与入射光波长对棱镜的透射比均有影响, 当棱镜的结构角一定时, 透射比随入射光的波长呈振荡性变化, 且o光透射比的光谱效应更为明显。该研究可以为棱镜的设计制作和实际使用提供有价值的参考。
偏振光学 钒酸钇晶体 Wollaston棱镜 分束角 光强分束比 polarization optics yttrium vanadate crystal Wollaston prism splitting angle light intensity splitting ratio
曲阜师范大学激光研究所, 山东 曲阜 273165
为适应偏光技术对偏光分束器件的需求,给出了一种新型偏光分束器件双萨那芒特棱镜的设计。通过光路分析,得出了双萨那芒特棱镜分束角的表达式,详细分析了分束角与结构角和入射光波长的关系,研究了棱镜分束角的入射角效应。结果表明:对于确定波长的单色光,分束角随结构角的增大而增大;对于一定的结构角,分束角随着入射光波长的增大而减小。与常规萨那芒特棱镜相比,对于相同的棱镜结构角,双萨那芒特棱镜的分束角约为常规萨那芒特棱镜的2倍。对于确定的结构角和入射光波长,棱镜的分束角随着入射角的变化而变化。
偏振光学 偏光分束棱镜 结构角 分束角 入射角效应 polarization optics polarization beam splitting prism structure angle splitting angle incidence angle effect
曲阜师范大学激光研究所, 山东 曲阜 273165
为了分析双折射晶体相位延迟片(即波片)的延迟量色散性质, 由晶体已知的折射率数据, 拟合得出光线垂直入射不同双折射晶体波片的相位延迟与波长的关系式。在此基础上针对几个常用设计波长和选定级数的波片, 利用MATLAB软件拟合, 得到入射光波长与波片相位延迟量的变化关系曲线。结果表明, 不同双折射晶体波片其消色差特性具有很好的一致性, 其原因在于晶体双折射率色散的一致性; 同一设计波长的波片, 其消色差效果随着波片级数的增加而变差; 而对于相同的级数, 设计波长越长其波片的消色差效果越好, 且随波长增加, 波片的消色差效果变好具有线性关系。
偏振光学 双折射晶体 相位延迟 波片 消色差 polarization optics birefringent crystal phase retardation wave plate achromatism
