强激光与粒子束
2023, 35(7): 071002
宁波大学机械工程与力学学院,浙江 宁波 315211
数字图像相关法作为一种直接有效的非接触、全场光学测量方法,已广泛地应用于各个领域材料和结构的二维/三维位移和应变测量。结合先进的散斑制备技术,在显微镜下进行原位加载实验,可实现微尺度数字图像相关位移和应变测量。微尺度下试样加载过程中将不可避免地出现离面位移,由于光学显微镜景深限制,微小的离面位移将导致散斑图像失焦模糊,从而为变形测量带来相应的误差。为减小这种失焦模糊带来的误差,采用盲去卷积方法对散斑图像去模糊,并针对噪声问题采用高斯滤波的方法对散斑图像进行去噪,定量分析了图像复原对数字图像相关测量精度的影响,并对indium tin oxide(ITO)薄膜进行了拉伸实验。实验结果表明,图像复原后测量的弹性模量误差减小了13.91%,应变测量结果的精度与稳定性更高。
图像处理 数字图像相关 图像复原 噪声去除 微尺度 变形测量 激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1410004
强激光与粒子束
2023, 35(6): 061001
1 中国计量大学光学与电子科技学院,浙江 杭州 310018
2 肯特大学工程学院,英国 肯特郡 CT2 7NZ
表面等离子共振(SPR)现象因其对表面折射率变化的敏感而受到广泛关注,相应的SPR传感器以其独特的无标记、高灵敏度和快速检测的优势,在生物标志物检测、食品过敏原筛查和环境监测等领域具有广阔的应用潜力。本文介绍了SPR生物传感器的3种主要结构类型:棱镜耦合结构、光栅耦合结构、光纤耦合结构;着重研究了3种结构的检测原理、典型结构等传感特性及其进展;重点论述了SPR生物传感技术中生物功能化的研究现状和技术难题以及不同材料表面特性的SPR传感器;分析了目前SPR生物传感实际应用遇到的问题以及探讨了未来的研究方向;最后,结合实际情况,从结构和材料等方面展望了新型生物传感器的发展趋势。
生物传感 表面等离子共振 生物敏感材料 生物功能化 激光与光电子学进展
2023, 60(11): 1106004
中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
高功率激光系统的熔石英真空隔窗作为分隔大气环境和真空环境的重要窗口,其因两侧气压差而承受一个大气压的压力。为了研究外界应力对熔石英真空隔窗的激光损伤性能的影响,通过1-on-1方法测试了不同压强(10~50 MPa)下熔石英351 nm激光损伤产生阈值和初始损伤点尺寸,通过R-on-1的方法测试了有、无外界应力时的损伤增长阈值。研究发现,0~50 MPa的张应力不影响熔石英损伤产生阈值和初始损伤点尺寸,有、无应力下损伤产生阈值的差值不及最小值的4.1%,初始损伤尺寸的平均值的差值不及最小值的5.5%;0~50 MPa的张应力也不影响损伤增长阈值,有、无应力下损伤增长阈值的平均值的差值不及最小值的1%。研究结果为解决高功率激光装置中真空隔窗的激光损伤问题提供了重要的实验支撑。
激光技术 激光损伤 熔石英 机械应力 损伤产生阈值 损伤增长阈值 中国激光
2022, 49(21): 2101001
中国工程物理研究院激光聚变研究中心,四川 绵阳 621900
熔石英光学元件在高能量密度的紫外脉冲激光辐照下往往极易出现后表面损伤,这严重影响了紫外高功率脉冲激光装置的可靠性。综合国内外相关研究进展,系统阐述了熔石英元件表面在高能量紫外脉冲激光辐照下的损伤特性,包括典型的初始损伤和损伤增长行为特征,介绍了熔石英元件表面缺陷的类型、分布特性和紫外脉冲激光诱导损伤的内在机制,并概述了常用的熔石英表面加工方法与缺陷控制技术。最后,介绍了熔石英表面缺陷无损检测新技术和抗损伤性能测试技术方面的研究进展。
激光光学 熔石英元件 紫外脉冲激光 缺陷 后表面损伤 光学学报
2022, 42(17): 1714004
自动调平控制技术是为了解决动基座上的搜跟系统360°全域周扫过程中,俯仰与大地水平角度实时保持的问题。该系统是在速率闭环稳定的基础上,采用倾角传感器构成空间位置环,形成位置与速率双闭环,实现系统瞄准线的自动调平。针对平台控制的关键−自动调平技术,着重分析了倾角传感器与平台万向架角度构成的空间位置环,理论推导出搜跟系统的瞄准线与水平面夹角的关系,并进行系统控制分析和仿真。最终仿真分析结果与实际测试结果基本吻合,满足系统的指标要求。
1 河北民族师范学院物理与电子工程学院,承德 067000
2 河北民族师范学院化学与化工学院,承德 067000
本文用水热法制备了正交晶系的纳米球状结构的二氧化锡和正交晶系的由片状聚集成球状结构的钨酸铋,并且对二者进行了复合,制备出了二氧化锡/钨酸铋复合光催化材料。采用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、比表面积测试仪(BET)、紫外可见分光光度计等技术对复合样品的结构、形貌、比表面积、孔容孔径和光学性质进行了表征。用碘钨灯模拟太阳光,分别以二氧化锡、钨酸铋和二氧化锡/钨酸铋复合材料为催化剂降解罗丹明B(RhB),研究所制备的二氧化锡/钨酸铋复合材料的光催化活性。光催化90 min时二氧化锡、钨酸铋和二氧化锡/钨酸铋对罗丹明B的降解率分别是9%、22%和30%。实验结果表明,在可见光下,二氧化锡/钨酸铋复合材料的光催化活性要高于单一的二氧化锡和钨酸铋。
二氧化锡/钨酸铋 水热法 复合光催化材料 光催化性能 降解率 tin dioxide/bismuth tungstate hydrothermal method composite photocatalytic material photocatalytic performance degradation rate
为了成倍地提高通信系统的传输容量, 采用10 km少模光纤构建3×3模分复用实验平台, 模式的转换及复用通过模式选择性光子灯笼实现, 以相位调制-相干接收方式完成光信号的调制与检测, 最终实现3×34 Gb/s偏振复用—正交相移键控(PDM-QPSK)信号的有效传输。研究结果表明: 如果保持LP01、LP11和LP21的接收功率不低于-25.32 dBm, 可以使误码率始终低于10-3。
复用通信 误码率 少模光纤 multiplexed communication, bit error rate, few-mod