1 长春理工大学 国家纳米操纵与制造国际联合研究中心，吉林长春30022
2 佛山科学技术学院 机电工程与自动化学院，广东佛山585
为了实现大面积图案化铜微纳结构的制备，基于液相下激光烧蚀技术，以硅片为衬底，将其浸没在含有Cu2O微米粒子的乙醇溶液中，采用纳秒脉冲激光进行加工。研究了激光功率、扫描速度和扫描次数对铜微纳结构的影响，分析了图案化铜微纳结构的形成机制，并研究了图案化铜微纳结构的浸润特性。扫描电子显微镜结果表明，随着激光功率、扫描速度和扫描次数的增加，图案化铜微纳结构中的铜颗粒熔融现象加剧，光斑中心区域的纳米颗粒粒径逐渐增大，光斑交界处形成呈现周期性分布的微米量级单元结构。能量色散X射线光谱证明少量Cu元素分布在光斑中心区域，大量Cu元素集中在光斑交界处。随着扫描次数的增加，样品表面粗糙度和纯净水/食用油接触角均呈现先上升后下降的趋势。当扫描次数为6时，表面平均粗糙度为（1.3±0.11）μm，纯净水接触角可达（155.2±1.5）°，食用油接触角达（100.0±1.3）°。该大面积图案化铜微纳结构制备方法简单快速，无粉尘污染，在微流体芯片、集水系统和废水处理等领域具有广泛的应用前景。
激光烧蚀 图案化铜微纳结构 浸润特性 二元结构 laser ablation patterned Cu micro-nano structure wetting characteristic binary structure 光学 精密工程
2023, 31(15): 2248
利用相位敏感光时域反射计(Φ-OTDR)分布式光纤测试系统对城市输水管道安全预警与泄漏定位方法进行研究。通过分析所获得的时域信号、信号功率谱、信息熵、空频能量分布、高通滤波等不同特性,对输水管道进行安全预警与泄漏定位。在对上述各种信号参数进行深入分析和比较的基础上,提出利用空频能量分布这一参数进行输水管道安全预警与泄漏定位是较为有效可靠的方法。实验表明,这一方法在2 km的测量范围内定位的误差小于10 m。
传感器 分布式光纤 相位敏感光时域反射计 空频能量分布 安全预警 泄漏定位 激光与光电子学进展
2018, 55(4): 040607
1 承德石油高等专科学校 河北省仪器仪表工程技术研究中心, 河北 承德 067000
2 天津大学 测试技术及仪器国家重点实验室, 天津 300350
论述了国内利用Sagnac干涉仪系统、Mach-Zehnder干涉仪系统、Φ-OTDR系统等分布式光纤振动传感系统在输运流体管道检测中的发展历程与应用现状。分析了不同测试系统在输油气、输水管道等应用领域的监测原理、应用特点, 阐述了分布式光纤传感技术在管道泄漏检测中的发展趋势。通过对当今国外该技术领域发展状况的分析, 得出了在Sagnac干涉仪系统、Mach-Zehnder干涉仪系统技术领域方面国内具有一定的技术优势, 而在最前沿的Φ-OTDR系统的研究上国内外不相伯仲的现状。
Sagnac干涉仪 Mach-Zehnder干涉仪 管道流体泄漏检测 Sagnac interferometer Mach-Zehnder interferometer Φ-OTDR Φ-OTDR pipeline liquid leak detection
