1 辽宁科技大学材料与冶金学院，辽宁 鞍山 114051
2 辽宁省化学助剂合成与分离重点实验室，营口理工学院，辽宁 营口 115014
基于一种创新的废旧锂离子电池回收再合成的绿色循环路线，以熔融LiCl-KCl作为熔盐介质，废旧锂电池正极材料热还原转型产物LiOH·H2O与Co2O3为原料，通过熔盐法合成了锂离子电池正极材料钴酸锂LiCoO2，进而制备纽扣电池用以资源的循环利用。主要研究钴酸锂合成的反应动力学及反应条件对产物钴酸锂LiCoO2的材料结构、形貌结构的影响；通过电化学分析手段对钴酸锂LiCoO2的电池性能进行测试表征。结果表明：运用Kissinger法计算合成过程中的3个吸热反应过程的活化能依次为34.212 00、168.539 25、221.261 81 kJ·mol-1；在750 ℃焙烧6 h，产物LiCoO2具有良好的六方晶格结构；在0.2 C倍率、测试电压范围在2.4~4.2 V的条件下对电池进行充放电及循环性能测试，得出在750 ℃焙烧6 h合成的LiCoO2制备出的实验电池，其首次充放电比容量分别为150 mA·h/g和147 mA·h/g，Coulombic效率为98%，循环充放电50次之后的放电比容量仍有129 mA·h/g；经过倍率循环后电池仍有较好的充放电性能。
锂离子电池 熔盐合成 钴酸锂 回收 lithium-ion battery molten salt synthesis lithium cobalt oxide recovery
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室，北京 100081
极紫外光刻曝光光学系统是极紫外光刻机的核心部件，其设计直接影响极紫外光刻机的性能。极紫外光刻机曝光系统的设计难度大、研究周期长，国外极紫外光刻机产品已经用于高端芯片的制造，但国外对中国禁运相关产品。国内极紫外光刻机曝光系统的设计和研发始于2002年。国内相关领域的研究主要聚焦在极紫外光刻机曝光光学系统的光学设计、像差检测、公差分析、热变形分析等。结合国内外极紫外光刻机曝光光学系统设计研究的历史和现状，较为系统地综述了极紫外光刻投影物镜和照明系统的设计研究与进展，包括：极紫外光刻机投影物镜系统及其设计方法、极紫外光刻照明系统及其设计方法、极紫外光刻曝光光学系统的公差分析、热变形及其对成像性能的影响研究，这为我国从事极紫外光刻机研制、曝光系统光学设计与加工的学者、工程师等提供了极紫外光刻机曝光系统设计研究的历史、现状和未来趋势的相关信息，助力我国极紫外光刻机的设计和研制。
极紫外光刻 光刻机曝光系统 物镜系统 照明系统 光学设计 光学学报
2023, 43(15): 1522002
将钢渣、矿渣微粉与废弃混凝土碎料混拌制备钢渣-杂填土基层, 并对其性能开展研究。体积安定性试验表明, 矿渣微粉具有明显抑胀作用, 掺入50%(质量分数, 下同)钢渣、50%杂填土以及外掺钢渣质量30%矿渣微粉的试件的10 d高温水浴膨胀率仅为1.32%, 而未掺矿渣微粉的试件3~5 d膨胀率均超过2%限值。7 d无侧限抗压强度和28 d劈裂强度正交试验表明: 7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度影响因素大小顺序为钢渣、水泥掺量、混凝土碎料占比、土壤固化剂; 各组试件中7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度最大值分别为12.41 MPa、2.24 MPa; 钢渣-杂填土基层最佳配比为50%钢渣、50%杂填土(m(混凝土碎料)∶m(素土)=6∶4), 外掺钢渣质量40%的矿渣微粉、5%水泥、0.018%固化剂, 此时试件具有良好的水稳定性。强度影响因素试验表明, 矿渣微粉对试件强度的增幅影响最大。X射线衍射及扫描电子显微镜分析表明, 在矿渣微粉和土壤固化剂的作用下, 钢渣中f-CaO被有效消解, 团聚体与混凝土碎料、钢渣颗粒的密实包裹阻止了内部水分的挥发和外部自由水的侵入, 既保证了钢渣-杂填土基层的强度, 又有效抑制了膨胀。
道路基层 钢渣 建筑垃圾 土壤固化剂 体积安定性 强度试验 road base steel slag construction waste soil stabilizer volume stability strength test
光子学报
2021, 50(10): 1006001
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
为满足45 nm及其以下节点光刻技术对照明系统的需求,将深紫外光刻照明系统的光束整形单元所采用的微反射镜阵列(MMA)作为关键器件,以实现满足光源-掩模联合优化(SMO)技术需求的任意照明光源。根据MMA结构参数和加工制造调整特性,分析MMA角度误差类型。在此基础上,利用蒙特卡罗公差分析法模拟实际加工制造调整的过程,通过分析微反射镜角度误差对曝光结果的影响,制定了满足曝光要求的角度公差。结果显示,当MMA在正交方向上的角度调整公差和加工角度公差分别在(±0.04°,±0.06°)、(±0.04°,±0.04°)范围内时,系统曝光得到的特征尺寸误差(CDE)在98.1%的置信概率下小于0.33 nm。
光学设计 公差分析 微反射镜阵列 深紫外光刻
北京理工大学 光电学院 光电成像技术与系统教育部重点实验室, 北京 100081
高分辨率需求牵引极紫外光刻(EUVL)投影物镜向高数值孔径(NA)、自由曲面设计形式发展。传统的非球面EUVL物镜设计难以在高数值孔径下兼顾校正像差的需求, 往往造成遮拦, 破坏成像对比度。提出了一种高NA无遮拦自由曲面EUVL物镜设计方法。依据物镜形态参数判别引入自由曲面的最佳位置, 能够有效校正系统像差, 在不影响成像性能的情况下增大系统NA。应用该方法设计了一套高NA自由曲面EUVL投影物镜(PO)。与初始非球面物镜相比, 通过增加四面自由曲面, 将物镜数值孔径从0.3增大至0.35, 波像差均方根(RMS)值从1 nm减小至0.4 nm, 整个系统光路无遮拦。设计结果表明: 该方法有效提高了自由曲面EUVL物镜设计效率, 在不产生遮拦的情况下, 不但增大了系统NA且减小了系统波像差, 提高了物镜整体性能。
物镜系统设计 几何光学设计 自由曲面 极紫外 lens system design geometric optical design freeform surface extreme ultraviolet 红外与激光工程
2019, 48(8): 0814002
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Integrated Service Networks, Xidian University, Xi’an 710071, China
2 School of Physics and Optoelectronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
3 School of Electronic Engineering, Xidian University, Xi’an 710071, China
Vortex splitting is one of the main causes of instability in orbital angular momentum (OAM) modes transmission. Recent advances in OAM modes free-space propagation have demonstrated that abruptly autofocusing Airy vortex beams (AAVBs) can potentially mitigate the vortex splitting effect. However, different modes of vortex embedding will affect the intensity gradients of the background beams, leading to changes in the propagation characteristics of vortex beams. This study presents the unification of two common methods of coupling autofocusing Airy beams with vortices by introducing a parameter (m), which also controls the intensity gradients and focusing properties of the AAVBs. We demonstrate that vortex splitting can be effectively reduced by selecting an appropriate value of the parameter (m) according to different turbulence conditions. In this manner, the performance of OAM-based free-space optical systems can be improved.
010.1290 Atmospheric optics 010.1300 Atmospheric propagation Chinese Optics Letters
2019, 17(4): 040101
1 西安电子科技大学 物理与光电工程学院, 西安 710071
2 国防科技大学 脉冲功率激光技术国家重点实验室, 合肥 230037
采用随机相位屏仿真方法模拟了各向异性大气湍流及贝塞尔高斯涡旋光束在其中的强度分布、在轴闪烁指数和抖动效应, 分析了各向异性湍流参数和波源参数对涡旋光束传输质量的影响.结果表明, 在各向异性大气湍流中, 贝塞尔高斯涡旋光束的强度分布随传输距离的变化情况与离轴距离有关, 仅一级圆环处强度值单调递减, 其余次级圆环处强度值均呈现先增后降的趋势.在近距离处, 贝塞尔高斯涡旋光束的在轴闪烁指数随波形参数的增大而减小, 随光束宽度的增大呈现先上升后下降再上升的趋势, 该现象与贝塞尔高斯光束的光斑尺寸大小相关; 其抖动效应随波形参数、拓扑荷数量、波长和束腰半径的增大而减弱.但在远距离处贝塞尔高斯涡旋光束的闪烁效应和抖动效应随波形参数的影响与近距离处相反, 这与贝塞尔高斯光束的展宽突然增大的现象一致.贝塞尔高斯涡旋光束在各向异性湍流大气中的抖动效应小于在各向同性湍流大气中的情况, 并且在远距离处大于拉盖尔高斯涡旋光束的抖动效应.
光学涡旋 大气湍流 随机多层相位屏 光束抖动 在轴闪烁指数 Optical vortex Atmospheric turbulence Multiple random phase screen Beam wander On-axis scintillation 光子学报
2018, 47(12): 1201002
山东大学 信息科学与工程学院, 山东 济南 250100
提出了一种针对图像的复制-粘贴篡改进行检测的方法。算法以图像子带编码为基础, 利用Hu不变矩和Zernike矩的不变量对篡改图像进行检测。对图像做子带编码处理, 得到近似子带(LL)图像, 对近似子带图像进行Hu不变矩和Zernike矩的特征提取, 用来表征图像的信息, 最后采用上述特征信息进行图像的相关匹配。实验中将所提算法与极余弦变换(PCT)算法以及图像Zernik矩算法进行比较, 结果表明所提算法对图像的旋转、平移攻击具有更优质的鲁棒性, 提高了检测准确率。
子带编码 Zernike矩 Hu不变矩 近似子带 Sub-band coding Zernike moments Hu invariant moments approximate sub-band
1 青岛大学物理科学学院, 山东 青岛 266071
2 青岛大学非织造材料与产业用纺织品创新研究院, 山东 青岛 266071
随着太赫兹技术的不断发展, 太赫兹波导逐渐成为研究热点之一。相比于太赫兹聚合物波导, 太赫兹光子晶体光纤(PCF)在高双折射方面具有明显优势。在介绍传统太赫兹波导技术研究现状的基础上, 重点分析和总结了基于不同原理和不同结构的高双折射太赫兹PCF, 对其优缺点进行了对比, 并对高双折射太赫兹PCF的应用现状及后续的工作方向进行了总结和展望。
光纤光学 太赫兹 高双折射 光子晶体光纤 聚合物 激光与光电子学进展
2017, 54(9): 090006
