1 哈尔滨工业大学物理学院, 哈尔滨 150001
2 哈尔滨工业大学, 特种环境复合材料技术国家级重点实验室, 哈尔滨 150001
随着光通信技术与光子集成电路的发展, 非互易性器件作为光通信系统中重要的组成部分得到了越来越广泛的研究与应用。基于磁光效应制成的磁光隔离器和环行器是目前应用最为广泛的非互易性器件, 为了将非互易性器件整块集成在硅片上, 需制备性能与块状磁光材料相当的磁光薄膜。在近红外通信波段(1 550 nm), 以钇铁石榴石(Y3Fe5O12, YIG)为代表的稀土铁石榴石(RIG)具备优良的磁光效应, 是最具应用前景的磁光材料之一。研究发现, 使用稀土离子对YIG薄膜进行掺杂可以有效改善其磁光性能, 尤其是Bi3+和Ce3+掺杂的YIG表现出巨法拉第效应。本文首先介绍了法拉第效应原理, 介绍了三种常见磁光薄膜的生长方法, 回顾了近年来的主要研究成果, 介绍了磁光薄膜在光隔离器和环行器中的应用, 最后对磁光薄膜的未来发展趋势进行了展望。
磁光薄膜 稀土铁石榴石 钇铁石榴石 脉冲激光沉积 液相外延 射频磁控溅射 磁光隔离器 法拉第效应 magneto-optical thin film rare earth iron garnet yttrium iron garnet pulsed laser deposition liquid phase epitaxy radio frequency magnetron sputtering magneto-optical isolator Faraday effect 人工晶体学报
2022, 51(9-10): 1659
华中科技大学材料科学与工程学院，湖北 武汉 430074
针对航空航天、交通运输等领域对高吸能抗冲击构件的需求，具备超高吸能特性的力学超材料被广泛研究，主要包括晶格、板格、三周期极小曲面和仿生超材料。吸能的力学超材料通常具有极其复杂的空间结构，传统制造工艺难以成形。增材制造(Additive Manufacturing, AM)技术基于离散切片、逐层堆积的原理对构件进行快速成形，具有较高制造自由度，上述技术特点使其成为制造具有复杂微结构吸能的力学超材料的有效途径。系统地综述了吸能的力学超材料设计及其不同增材制造工艺的研究现状，并展望了吸能的力学超材料的设计与增材制造的发展趋势，揭示了仿生智能的可回复设计将成为具备吸能效果的力学超材料设计的发展方向。
激光技术 超材料 力学性能 能量吸收 增材制造 仿生设计 中国激光
2022, 49(14): 1402301
红外与激光工程
2021, 50(12): 20210127
1 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通用光学定标与表征技术重点实验室，安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学，安徽 合肥 230026
3 北京市遥感信息研究所，北京 100085
海洋背景的仿真是海面目标场景仿真的关键环节，是海洋目标-背景耦合作用模拟的重要基础，决定了仿真图像中目标与背景差异特征的正确性和真实性。高分辨率遥感成像下，海面细节特征突显，以往视海表为均匀辐射面的处理方法给高分辨率海洋场景仿真造成较大误差。重点研究了海面三维形态、多组分分布与海水方向反射特性的耦合作用和辐射模型，提出了海面高分辨率遥感成像仿真方法。通过频谱分析的方法构建海面三维模型，根据海面组分分布的不同及不同位置海面法向的不同，修正了低分辨率下的海洋BRDF模型，使其满足高分辨率卫星图像的仿真应用，计算出不同组分的海面的方向反射数据，并将其与海面三维模型关联，构建了亚米级海面三维辐射模型，通过光线追踪方法建立海面零视距辐射场，并经过大气影响和传感器效应，模拟不同海况条件下卫星遥感图像。结果表明：将ZY3-02卫星实测海面图像与相同成像条件下的仿真图像对比，图像均值的误差为3.7%，标准差误差为9.9%，可以较真实地模拟高分辨率卫星成像下的海洋背景。
高空间分辨率 海洋背景 三维海浪 海面辐射 遥感成像仿真 high spatial resolution ocean background 3D waves sea surface radiation remote sensing imaging simulation 红外与激光工程
2021, 50(9): 20200514
1 哈尔滨工业大学物理学院，哈尔滨 150001
2 哈尔滨工业大学,特种环境复合材料技术国家级重点实验室，哈尔滨 150001
氮化铝(AlN)纳米结构除了具备AlN本身宽带隙、高热导率、高击穿场强和高热稳定性等优异物理性能外，还具备表面效应和小尺寸效应所引起的独特物理和化学性质，因而受到人们的广泛关注。在国内外研究学者多年的不懈努力和研究下，目前已经能够生长结晶质量较高的AlN纳米结构，并在光学、电学和磁学等领域发挥着重要的作用。在本文中，首先探讨了包括化学气相沉积法、物理气相传输法、直流电弧放电法、氢化物气相外延法、分子束外延法等不同AlN纳米结构制备方法的研究进展。随后系统地总结了在不同方法制备过程中，温度、源、气氛、生长时间和催化剂等因素对AlN纳米结构的形貌和结晶质量的影响，并分析了它们的生长机理。最后还详细介绍和讨论了AlN纳米结构的物理性质。
氮化铝 纳米结构 制备方法 生长机理 物理性质 AlN nanostructure preparation method growth mechanism physical property
1 上海市激光技术研究所, 上海 200233
2 上海激光智能制造工程技术研究中心, 上海 200233
3 上海飞机制造有限公司, 上海 200436
钛合金作为一种具有战略意义的新型金属结构材料, 广泛应用于航空制造领域。本文对航空用钛合金及其激光加工技术的研究应用情况进行综述。重点介绍钛合金在飞机机身、航空发动机、航空紧固件等方面的应用发展情况; 结合航空工业钛合金应用的实际情况, 介绍了几种典型的钛合金激光加工制造技术的应用现状; 并讨论航空用钛合金未来发展趋势。
钛合金 航空制造 激光加工 应用现状 Titanium alloy aviation manufacturing laser processing application status
1 上海市激光技术研究所, 上海 200233
2 上海激光直接物标溯源工程技术研究中心, 上海 200233
3 上海飞机制造有限公司, 上海 201324
激光直接零部件标识(Laser Direct Part Marking)技术是一种在工业环境中证实可行,可实现高度自动化且绿色环保的标识技术,已经成为工业产品追溯中产品标识的首选手段。本文基于控制灵活、激光参数调节范围更大的MOPA(MOPA, 主控振荡器的功率放大器)激光标识设备, 按照ISO/IEC TR 29158条码技术标准, 开展激光加工参数(如激光峰值功率、激光单脉冲能量、激光功率、填充间隔、扫描速度等)对激光直接标识(Direct Marking, DM)码质量(如条码等级、对比度、打印伸缩等)影响的研究。通过优化激光加工参数, 实现了在AL2024材料表面标识高质量DM码的激光标识工艺。
激光直接标识 二维码质量 激光标识工艺 laser direct-part marking MOPA MOPA AL2024 AL2024 data matrix (dm)quality laser marking processing
1 上海市激光技术研究所, 上海 200233
2 上海激光智能制造工程技术研究中心, 上海 200233
3 上海飞机制造有限公司, 上海 200436
本文以民用大飞机蒙皮用TC4钛合金材料为实验对象, 进行了不同切割气体和切割参数下, 1.6 mm厚度TC4板材的激光切割实验, 并对切割的表面质量和相变区进行了检测。研究发现, Ar切割表面呈现白亮的金属色泽, N2切割表面呈现黑灰色; 切割缝附近的相变区由重熔区和热影响区组成, 相同参数条件下, N2切割表面粗糙度小于Ar切割表面粗糙度, 但Ar切割相变区深度小于N2切割相变区, 激光热输入是影响相变区深度的主要因素; 同种切割气体气氛下, 板材下表面附近的相变区深度大于上表面附近的相变区深度。
激光切割 表面质量 热影响区 TC4 TC4 laser cutting surface quality heat affected zone
1 上海市激光技术研究所, 上海 200233
2 上海激光智能制造工程技术研究中心, 上海 200233
3 上海飞机制造有限公司, 上海 200436
为了研究TC4钛合金民用大飞机蒙皮材料的激光切割工艺, 分别对0.8mm和1.6mm的TC4钛合金板材进行激光切割工艺试验, 研究了切割后板材热影响区的组织、深度, 试件的拉伸性能及断口形貌。结果表明: 切割速度是影响切割质量的主要因素; 热影响区分为熔化区和非熔化区, 组织与基体完全不同; 热影响区深度受切割工艺的影响较大, 板材下表面的热影响区深度均大于上表面; 热影响区的存在影响板材的拉伸性能, 且热影响区深度越深, 材料的拉伸性能越差; 有无热影响区的试样断口形貌均属于塑性断裂。
激光切割 热影响区 拉伸性能 TC4 TC4 laser cutting heat affected zone tensile property
中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院通用光学定标与表征技术重点实验室 安徽 合肥 230031
为满足卫星图像仿真信息全要素、多专题、分层存储管理的需要,构建了集高光谱影像、高分辨率彩色图像、 热红外影像、高光谱波谱信息、大气环境信息、GPS信息为一体的艇载低空遥感数据管理系统。该系统首先 根据测量系统数据量大、类型多样、时间跨度长的特点,提出了一种移动存储模型,利用Oracle支持二进制大 字段(Binary Large OBject, BLOB)的优势,采用数据分区迁移技术,实现多源、海量图像信息的集成和移动 存储。在此基础上,以VC++作为前台应用程序开发工具,OLE自动化服务器(Oracle objects for OLE, OO4O) 作为中间访问接口, Oracle作为后台数据库管理系统,实现了艇载低空遥感测量系统信息的全面描述和有效 管理,为卫星图像仿真和多源遥感数据定量化应用提供了一个综合化、专业化的数据共享平台。
低空遥感 数据库 高光谱图像 分区迁移 low altitude remote sensing database hyperspectral image partitioning transfer OO4O Oracle objects for OLE 大气与环境光学学报
2019, 14(5): 359
