强激光与粒子束
2024, 36(1): 013012
1 河北工程大学地球科学与工程学院, 河北省资源勘测研究重点实验室, 河北 邯郸 056038
2 中国矿业大学资源与地球科学学院, 江苏 徐州 221116
为研究岩浆侵入体对煤化学结构等方面的影响, 采用傅里叶变换红外光谱对邯邢矿区云驾岭煤矿岩浆接触带四个高变质煤进行了化学结构表征。 结果表明: 所有样品中芳香结构以苯环三取代为主, 在夹矸中最高达到67.4%; 离侵入体越远, 苯环三取代含量越低, 苯环二取代含量逐渐升高, 而苯环四、 五取代均表现出先增后减的变化规律。 在含氧官能团方面, 离侵入体越远, 活性较高的芳香酯和羧基含量越高, 酚中C-O含量变化较小, 烷基醚和芳基醚含量降低, 芳香环或稠环中CC伸缩振动占比逐渐增加。 受岩浆侵入的影响, 样品中脂肪类物质含量很低; 离侵入体越远, 甲基的对称与反对称伸缩振动占比先增加后减小, 亚甲基对称与亚甲基反对称伸缩振动的变化规律则与甲基相反。 在羟基官能团方面, 羟基自缔合氢键为煤样中氢键的主要类型, 而夹矸中则以羟基和醚中氧形成的氢键为主; 离侵入体越远, 后者在煤样中则逐渐升高, 羟基和π键形成的氢键含量越低, 羟基-N氢键含量先增加后减小。 研究结果表明, 岩浆侵入对煤中有机质的化学结构产生了显著影响, 且对煤和夹矸中有机质化学结构具有差异性影响, 为探索高变质煤中大分子结构演变机理提供了理论依据。
高变质煤 傅里叶变换红外光谱 岩浆侵入 化学结构 Highly metamorphic coal FTIR Magmatic intrusion Chemical structure 光谱学与光谱分析
2023, 43(9): 2747
1 河南工业大学土木工程学院, 郑州 450001
2 中国建筑第七工程局有限公司, 郑州 450004
为研究蒸压轻质混凝土(ALC)板专用砂浆的早期抗剪黏结性能, 设计并制作了4组专用砂浆黏结Z型试件和1组普通砂浆黏结Z型试件, 通过对试件进行单面剪切试验, 分析了普通砂浆黏结试件和不同养护龄期下专用砂浆黏结试件的抗剪强度、破坏形式和荷载-滑移曲线等抗剪黏结性能指标, 并采用ABAQUS软件建立了专用砂浆黏结试件受剪有限元模型。研究结果表明: 专用砂浆的早期黏结强度较高且发展较快, 养护1 d后的抗剪强度是同强度等级普通砂浆养护28 d后的3.5倍; 随着养护龄期的增加, 专用砂浆黏结面的剪切刚度和极限滑移量均有小幅度增长, 相较于普通砂浆, 专用砂浆的塑性变形能力和试块-砂浆界面的黏结强度均有所提高; 有限元计算的荷载-滑移曲线以及破坏特征与试验结果吻合较好, 验证了牵引力-分离定律模拟专用砂浆黏结行为的有效性和可靠性。
ALC板 专用砂浆 早期 抗剪黏结性能 数值模拟 ALC panel special mortar early-age shear bond performance numerical simulation
上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093
实验采用主-从注入锁定方式搭建了基于全保偏光纤的全光被动同步超短脉冲激光光源,通过优化主激光器注入脉冲的脉冲能量和脉冲宽度实现了长达0.879 cm的失匹长度。所设计的同步光源包含基于非线性放大环形镜的掺铒光纤锁模脉冲激光器和掺镱光纤锁模脉冲激光器。其中,主掺铒光纤锁模激光器的中心波长为1560 nm,光谱宽度为5.01 nm。在输出单脉冲能量从0.06 nJ提升至3.26 nJ的过程中,输出脉冲经过掺铒光纤放大器后,最窄脉冲宽度和最宽脉冲宽度为221 fs和1.79 ps。从掺镱光纤锁模激光器中心波长为1064 nm,光谱宽度为0.22 nm,脉冲宽度为9.5 ps。所提技术方案通过控制掺铒光纤放大器的输出参数,实现了主掺铒光纤锁模激光器与从掺镱光纤锁模激光器间近厘米量级的腔长失匹范围,为免除同步光源中的时间延迟控制组件和光纤光路耦合组件提供了可行方案。
非线性光学 光纤激光器 锁模激光器 脉冲同步 光学学报
2022, 42(16): 1636001
1 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院,上海 200093
2 广东朗研科技有限公司,广东 东莞,523000
3 华东师范大学 精密光谱科学与技术国家重点实验室,上海 200062
为了获得长期稳定的光梳光源,利用压电陶瓷(PZT)和步进电机双级反馈控制方案,研制了两台基于非线性放大环形镜(NALM)锁模的异步采样光纤光梳系统。研究表明:该系统重复频率为75 MHz,5 min内重复频率的锁定峰峰值为±2 mHz,标准差为0.70 mHz,90 h内锁定峰峰值为±10 mHz,标准差为1.26 mHz;光纤光梳输出端口的脉冲平均功率为30 mW,经3 m保偏单模光纤压缩后脉冲宽度约为90 fs;激光器的重复频率差Δf在1 Hz~500 kHz范围内连续可调,当异步采样频差Δf为80 Hz时,扫描周期为12.5 ms,可探测出信噪比为6.3的太赫兹信号。该方案避免使用传统机械延迟线,具有重复频率差精确可调、采样速度快、抗干扰能力强等优点。
异步采样 重复频率锁定 非线性放大 太赫兹 asynchronous sampling repetition rate locking nonlinear amplification terahertz
许昌许继软件技术有限公司, 河南 许昌 461000
为了提高基于拉曼散射分布式光纤温度传感器的测量准确度和稳定性,提出了一种自动补偿光纤损耗、光纤色散和系统波动的温度解调方法,并进行实验验证。通过采样值对Stokes和Anti-Stokes散射光的损耗系数进行实时计算,并对二者的差异进行动态补偿,弥补了温度测温准确度随光纤长度增加而下降的缺点。采用linear插值算法对因光纤色散效应导致Stokes和Anti-Stokes背向散射光信号的错位进行修正,消除了升温处两侧因色散导致的温度异常点,提高了温度测量准确度。最后根据采样值和环境温度值对系统的波动性进行修正,减小了温度解调值波动范围。实验结果表明:经过修正后的系统在8 km处温度的测量误差范围从-2.72%~7.24%缩小为-0.34%~1.04%,整条光纤的温度波动性从-0.0128~1.6181 ℃下降为-0.8991~ 0.6476 ℃。
光纤光学 分布式光纤温度传感器 光纤损耗 光纤色散 系统波动 linear插值算法 激光与光电子学进展
2020, 57(17): 170602
上海理工大学光电信息与计算机工程学院,上海 200093
为了解决图片类信息加密易破解的问题,更好地对相关产品的版权加以保护,采用一种基于分块离散余弦变换 (DCT)的数字盲水印算法。图像经分块后先进行 DCT变换,从空域变换到频域,然后进行水印的嵌入和提取,最后与基于小波变换域的数字水印算法的实验进行对比。研究表明,该算法在峰值信噪比为 52.588 3 dB时,可以为图像提供良好的水印透明性,且对噪声、剪切等攻击有明显的抵抗效果,同时具有良好的鲁棒性。
数字水印 盲水印 频域 离散余弦变换 (DCT) digital watermark blind watermark frequency domain discrete cosine transformation