1 武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室,武汉 430070
2 湖北工业大学材料与化学工程学院,武汉 430070
为探究陶瓷抛光废料(CPW)对超高性能混凝土(UHPC)耐久性能的影响, 采用CPW分别取代部分水泥、粉煤灰和硅灰制备UHPC, 主要研究了CPW对UHPC孔隙结构、力学性能、体积稳定性、抗氯离子渗透性能以及抗硫酸盐侵蚀性能的影响。结果表明, 随着CPW分别取代水泥、粉煤灰、硅灰量的增加, UHPC的孔隙率增大, 导致UHPC的抗氯离子渗透性能下降。CPW取代粉煤灰会增大UHPC的自收缩, 而取代水泥和硅灰会减小UHPC的自收缩。CPW取代水泥会降低UHPC的抗压强度, 但对硫酸盐侵蚀后UHPC的抗蚀系数和抗压强度有所提升; 当CPW取代20%(质量分数)的水泥时, 硫酸盐侵蚀90 d的UHPC的抗压强度达到最高。
陶瓷抛光废料 超高性能混凝土 耐久性能 自收缩 干燥收缩 压汞法 ceramic polishing waste ultra-high performance concrete durability autogenous shrinkage drying shrinkage mercury intrusion porosimetry
1 温州大学机电工程学院，浙江 温州 325035
2 浙江省激光加工机器人重点实验室，浙江 温州 325035
采用激光沉积工艺制备了材料成分呈梯度变化的316L-IN625梯度材料，通过扫描电镜观察、X射线衍射、拉伸测试等分析技术研究了梯度材料不同区域的显微组织形态，以及连接试样、梯度试样的力学性能。结果表明：梯度材料不同区域的显微组织随着316L成分的减少依次呈现为胞状枝晶、柱状晶、粗糙枝晶与近等轴晶；与连接试样相比，316L-IN625梯度试样的屈服强度(σ0.2)升高至289 MPa，但由于高的热应力与脆性析出相的存在，其抗拉强度与延展性均有所降低；脆性析出相随着拉伸应力的增大发生不均匀的塑性变形，导致梯度试样发生脆性解离。IN625合金的固溶强化与析出强化，使得316L-IN625梯度材料的显微硬度沿沉积建造方向逐渐升高。
激光技术 激光沉积 316L-IN625梯度材料 微观组织 力学性能
强激光与粒子束
2022, 34(2): 026017
强激光与粒子束
2022, 34(2): 026010
1 北京工业大学信息学部光电子技术省部共建教育部重点实验室, 北京 100124
2 中国科学院空天信息创新研究院传感技术国家重点实验室, 北京 100190
3 中国科学院大学, 北京 100049
提出一种基于集成光波导沟槽耦合器的超紧凑折射率传感器。该结构包括入射波导、反射波导及透射波导,亚微米宽的沟槽位于入射波导与反射波导的交汇处。入射波导中的导波光在沟槽侧壁发生受抑全内反射,使得一部分光经消逝场耦合进入透射波导,另一部分光被反射进入反射波导。透射光强度取决于消逝场耦合效率,而后者依赖于沟槽填充物的折射率,这意味着这种集成光波导沟槽耦合结构可作为微纳传感器用于实时探测液体折射率或溶液浓度。以氮化铝脊型波导为例,对这种新型折射率传感器进行仿真设计和仿真验证,经过结构优化,其折射率灵敏度可达207.05 %/RIU。
集成光学 沟槽耦合器 受抑全内反射 折射率传感 光学学报
2020, 40(24): 2413001
北京理工大学 光电学院 “精密光电测试仪器及技术”北京市重点实验室， 北京 100081
针对传统共焦显微技术中轴向扫描范围和扫描速度无法兼顾的问题，提出一种基于虚拟针孔探测的大范围分光瞳激光差动共焦显微快速定焦方法。通过分光瞳原理，将偏心光束法定焦和分光瞳虚拟针孔探测技术相结合，先利用激光光斑在CCD上的位置和样品位置的对应关系实现大范围的粗略定焦，再通过虚拟针孔差动传感实现高精度定焦，从而实现轴向大范围快速定焦。实验表明该方法轴向分辨力可以达到10nm，最大传感范围可达到70um，定焦速度是传统定焦方法的3.6倍。
光学测量 大范围 分光瞳 快速定焦 optical measurement large range divided-aperture fast focus identification
哈尔滨理工大学 应用科学学院, 哈尔滨150080
单光子源通常采用基于高斯光束的高度衰减激光脉冲, 假设激光束具有初始高斯时域脉冲波形和TEM01模拉盖尔-高斯空域分布.基于折射率起伏的Rytov近似和修正von Karman谱模型, 研究了大气湍流对星地量子通信单光子捕获概率的影响; 建立了上行信道和下行信道的单光子捕获概率理论模型; 针对低轨卫星-地面站间激光链路, 对单光子捕获概率进行了分析.结果表明: 上行信道的单光子捕获概率强烈依赖于地面折射率结构常数C2n(0), 且随着C2n(0)的增加而减小; 然而, 下行信道的单光子捕获概率并不依赖于C2n(0), 即大气湍流对其没有影响.
单光子捕获概率 拉盖尔-高斯光束 折射率结构常数 星地量子通信 大气湍流 Single-photon acquisition probability Laguerre-Gaussian beams Refractive-index structure parameter Satellite-ground quantum
1 北京工业大学 光电子技术省部共建教育部重点实验室, 北京 100124
2 George Washington University, Department of Electrical and Computer Engineering, Washington, DC 20052, USA
针对基于腔内折射率调制效应的微环电光调制器高Q值和调制带宽相互制约的问题, 提出一种基于耦合调制方式的矩形环谐振腔电光调制器.器件由基于受抑全内反射原理的沟槽型光耦合器和基于全反射原理的90°弯曲波导构成.通过建立时域动态模型对器件进行仿真设计, 可得其调制相位小于0.2 π、静态调制深度大于0.96 (归一化最大值为1.0)、调制带宽大于100 GHz.该器件片占面积为 10 μm×15 μm, 高效紧凑, 满足高度集成、低能耗和高速调制等要求, 可向二维方向配置和扩展.该器件可应用于单片光子集成回路.
集成光学 电光调制器 动态时域模型 时域有限差分 矩形环谐振腔 受抑全内反射 Integrated photonics Electro-optic modulator Time domain dynamic model Finite difference time domain Rectangular ring resonator Frustrated total internal reflection 光子学报
2015, 44(12): 1213003
1 温州大学化学与材料工程学院, 浙江 温州 325035
2 杭州电子科技大学材料与环境工程学院, 浙江 杭州 310018
采用溶胶凝胶法以正硅酸乙酯、硼酸、金属钠为前驱体合成了含Sb量子点的钠硼硅玻璃。紫外可见(UV-vis)吸收光谱分析表明量子点玻璃的表面等离子体共振吸收峰在566 nm附近；利用飞秒激光钛宝石Z扫描(Z-scan)技术在 800 nm波长处对玻璃样品的非线性光学性质进行研究，得到了该玻璃的非线性折射率γ，非线性吸收系数β和三阶非线性极化率χ(3)分别为8.59×10-17 m2/W、1.80×10-10 m/W、4.75×10-11 esu；X-射线粉末衍射 (XRD) 分析表明具有斜方六面体晶相结构的Sb量子点成功的掺入到玻璃基体中；通过透射电子显微镜 (TEM) 和高分辨透射电子显微镜 (HRTEM)对量子点的尺寸大小和颗粒分布进行了表征，结果显示Sb量子点在玻璃中呈规则的球形，并且颗粒尺寸在19~25 nm之间。
非线性光学 玻璃 Sb量子点 三阶非线性 钠硼硅 光学学报
2014, 34(10): 1016001
