Author Affiliations
Abstract
1 School of Artificial Intelligence, Optics and Electronics (iOPEN), Northwestern Polytechnical University, Xi’an 710072, China
2 Institute of Optics and Quantum Electronics, Abbe Center of Photonics, Friedrich Schiller University, 07743 Jena, Germany
3 Helmholtz Institute Jena, 07743 Jena, Germany
In this study, we propose an underwater ghost-imaging scheme using a modulation pattern combining offset-position pseudo-Bessel-ring (OPBR) and random binary (RB) speckle pattern illumination. We design the experiments based on modulation rules to order the OPBR speckle patterns. We retrieve ghost images by OPBR beam with different modulation speckle sizes. The obtained ghost images have a better contrast-to-noise rate compared to RB beam ghost imaging under the same conditions. We verify the results both in the experiment and simulation. In addition, we also check the image quality at different turbidities. Furthermore, we demonstrate that the OPBR speckle pattern also provides better image quality in other objects. The proposed method promises wide applications in highly scattering media, atmosphere, turbid water, etc.
ghost imaging underwater Bessel speckle Chinese Optics Letters
2023, 21(8): 081101
1 华侨大学 土木工程学院, 福建 厦门 361021
2 福建省智慧基础设施与监测重点实验室(华侨大学）, 福建 厦门 361021
3 中建二局第一建筑工程有限公司, 广东 深圳 518003
4 西安交通大学 电子与信息学部电子科学与工程学院, 陕西 西安710049
钢管混凝土结构在超高层建筑中的应用日益广泛, 由于施工质量控制不到位及混凝土材料收缩等原因, 其内部可能出现核心混凝土空洞缺陷及混凝土与钢管壁间的界面剥离缺陷, 进而对其力学性能带来负面影响。该文针对矩形钢管混凝土截面的缺陷检测, 在表面粘贴压电陶瓷片进行测量, 对这两种内部缺陷在不同测试路径上压电陶瓷片响应的影响进行试验和数值模拟分析。通过对健康、存在核心混凝土空洞和界面剥离缺陷的不同试件不同检测路径上压电传感器输出信号的比较, 研究了缺陷对应力波传播的影响, 并得到采用对测方式检测的敏感范围。结果表明采用对测方法可有效检测钢管混凝土缺陷, 其敏感范围的确定具有工程意义。
钢管混凝土结构 界面剥离 核心混凝土缺陷 无损检测 压电陶瓷 敏感范围 concrete-filled steel tube structure interface debonding concrete core defects non-destructive testing piezoelectric ceramics sensing range
光子学报
2022, 51(10): 1016002
1 上海工程技术大学材料工程学院高温合金精密成型研究中心，上海 201620
2 上海大学省部共建高品质特殊钢冶金与制备国家重点实验室，上海 200444
3 中国科学院金属研究所，辽宁 沈阳 110016
利用选区激光熔化(selective laser melting，SLM)制备IN625镍基高温合金，采用光学显微镜(OM)、扫描电镜(SEM)、热力学计算和力学性能测试等方法研究了SLM IN625合金在700 ℃长期热暴露过程中微观组织及力学性能的演变规律。结果表明，SLM制备态合金经过高温固溶处理后，原始的非平衡态组织完全消除，形成了均匀一致的再结晶组织。在长期热暴露过程中，未经固溶处理的制备态合金中的δ相优先在枝晶间形核，而固溶态合金中的δ相由晶界形核逐渐向晶内生长；同时，制备态合金中δ相形核率较高而粗化速率较小，且γ″相向δ相的转变速度更快，在热暴露1000 h时，整个晶粒内布满了致密的δ相，γ″相向δ相的转变基本完成，而固溶态合金中δ相主要聚集在晶界两侧，且晶内仍分布着大量的γ″相；Si元素的晶界偏聚使得制备态合金晶界处形成了大量Laves相，并造成了晶界附近δ相的贫化，而固溶态合金的晶界析出相主要以M23C6为主；经过长期热暴露后，两种状态合金的强度均逐渐增大，塑性逐渐降低，但由于制备态IN625合金中δ相的含量较高，故其抗拉强度和屈服强度明显高于固溶态，而延长率相对较低。
激光技术 选区激光熔化 镍基高温合金 长期热暴露 组织演变 力学性能 中国激光
2022, 49(14): 1402807
合肥工业大学电子科学与应用物理学院, 安徽 合肥 230009
日盲紫外探测器以其较高的探测灵敏度和较低的背景噪声广泛应用于导弹制导、空间安全通信、臭氧层空洞监测和火焰检测等**和民用领域。氧化镓(Ga2O3)是一种典型的超宽禁带半导体材料,其较大的禁带宽度(4.2~5.3 eV)几乎占据太阳光谱的整个日盲波段,被认为是制备日盲紫外探测器的理想材料。主要介绍了Ga2O3的不同晶体结构和基本特性,并综述了基于多种Ga2O3结构的日盲紫外探测器的研究进展。基于Ga2O3纳米线的器件的最大光响应度R>10 3 A/W,外量子效率能达到10 5%;Ga2O3单晶器件的光响应度高达10 3~10 5 A/W,外量子效率超过10 6%,响应速度较快(μs级)。Ga2O3基异质结、p-n结和肖特基结的日盲探测器表现出的自驱动特性使其在无需外加电源条件下就能正常工作,这在特殊环境下具有较大的应用潜力。
光电探测器 氧化镓 超宽禁带半导体 日盲紫外 光响应 中国激光
2021, 48(11): 1100001
1 上海航天设备制造总厂有限公司, 上海 200245
2 上海理工大学, 上海 200093
锡基巴氏合金具有较低的摩擦因数、良好的耐磨性及抗胶合性,已被广泛用作高性能轴承零部件表面的耐磨材料。为改善传统浇注锡基巴氏合金中存在的缺陷并减少材料浪费,采用激光熔覆技术在20钢基体表面熔覆锡基巴氏合金,并将其与采用静止浇注、离心浇注工艺制备的合金进行对比。对三种合金层的微观组织、元素分布、显微硬度、摩擦磨损性能及内部质量进行检测和分析,结果表明:激光熔覆锡基巴氏合金的微观组织小于传统浇注合金的微观组织,且沿沉积方向的微观组织呈明暗交替的带状分布特征;激光熔覆合金层的显微硬度高于静止浇注合金层的显微硬度,与离心浇注工艺的相近;在干摩擦条件下,激光熔覆锡基巴氏合金的摩擦因数较传统浇注合金的大,其磨损机制以磨粒磨损为主;超声波和着色渗透无损探伤结果表明激光熔覆锡基巴氏合金层内无明显缺陷,与钢背结合良好。
激光技术 激光熔覆 锡基巴氏合金 摩擦磨损 无损检测
1 长江师范学院，超常配位键工程与新材料技术实验室,重庆 408000
2 中南大学冶金与环境学院, 长沙 410012
利用氯化铵浸出钢渣，可有效浸取Ca元素并就地固定CO2制备碳酸钙，浸出后的铵浸渣由于CaO含量的降低，无需加入大量的改质剂就能还原提铁并制备微晶玻璃。基于此，引入热力学计算，对铵浸钢渣提铁并制备微晶玻璃的可行性进行探究，初步结果表明铵浸钢渣与40wt%的SiO2混合后进行提铁，铁的还原率高达98.47%，且还原渣物相主要为透辉石; 由还原渣制备得到的基础玻璃在800 ℃下核化1 h，960 ℃下晶化1 h，得到微晶玻璃，其主晶相为透辉石，并夹杂部分钙长石; 基础玻璃析晶活化能为597.4 kJ/mol，晶体生长指数均小于3，为表面析晶。
铵浸钢渣 铁还原 微晶玻璃 透辉石 steel slag leached by ammonium chloride iron reduction glass-ceramics diopside
Author Affiliations
Abstract
School of Physics and Information Technology, Shaanxi Normal University, Xi’an 710119, China
A single output Q-switched Nd:GdVO4 laser with a reflective graphene oxide (GO) saturable absorber was demonstrated. The shortest pulse duration in the Q-switched laser is 115 ns, and the output power ranges from 1.23 W at 1.71 MHz to 2.11 W at 2.50 MHz when the pump power rises from 7.40 to 10.90 W with the utilization of GO Langmuir–Blodgett (LB) films based on the convenient and low-cost LB technique. To the best of our knowledge, it is the highest output power in a Q-switched laser with a GO saturable absorber.
140.3540 Lasers, Q-switched 140.3580 Lasers, solid-state Chinese Optics Letters
2019, 17(2): 020009
1 四川大学电气信息学院, 四川 成都 610065
2 韩国光州科技大学电气工程及计算机科学学院, 韩国 光州 61005
以商用投影机作为光源的结构光三维测量系统中,所有的编码图案都是以二维矩阵的形式由计算机传送给投影机,再由投影机以二维图像的形式投射至被扫描对象。如果编码是条纹式图案,没有考虑到条纹式结构光编码中灰度信息在同一行或者同一列保持不变的特点。因此,根据条纹式编码的单方向变化特性,提出一种将一维编码序列自动扩展成二维编码图像的结构光扫描专用的投影机设计方案,利用包含所有灰度信息的一维编码序列和设计好的扩展电路,对结构光编码图像进行像素扩展,以提高结构光三维成像的投影效率。实验结果表明,与液晶显示投影机相比,投射相同样式的结构光编码图像时,该投影设计的速度可以提高71.8%,且能够保持相位精度差的数量级在10
-3,有效地提高了结构光三维测量中结构光编码图像的投影重建效率。
测量 编码图像 编码序列 像素扩展 投影效率 激光与光电子学进展
2018, 55(6): 061202
1 北京理工大学 宇航学院, 北京 100081
2 中航国际航空发展有限公司, 北京 100101
3 西北工业集团有限公司, 陕西 西安 710043
传感器的刻度尺系数不匹配与机械结构运转造成的干扰力矩为引发半捷联导引头隔离度产生的主要原因。针对上述问题, 首先将不同因素所引发隔离度对导弹控制系统稳定性与制导精度的影响进行了比对。然后, 建立了考虑隔离度寄生回路影响的非线性滤波模型, 采用强跟踪无迹卡尔曼滤波(STUKF)算法, 对传感器刻度尺误差、稳定平台干扰力矩与弹目视线角速度进行同时估计, 以达到在线辨识与补偿导引头隔离度的目的。最后, 对在线补偿方案进行了数字仿真验证。实验结果表明: 所提方法能有效改善系统的制导性能, 提升导弹的制导精度, 并具有较好的抗干扰性与鲁棒性。以上理论分析可为半捷联导引头隔离度的综合评估以及在线补偿方面的工程应用提供指导。
半捷联导引头 隔离度 强跟踪无迹卡尔曼滤波 在线辨识 制导精度 semi-strapdown seeker DRR STUKF on-line state estimation guidance accuracy 红外与激光工程
2017, 46(3): 0331002
