作者单位
摘要
1 国防科技大学电子科学学院CEMEE国家重点实验室,湖南 长沙 410073
2 西北核技术研究所,陕西 西安 710024
为探索可靠的激光雷达回波处理方式及研究大气对回波相位的影响,进行了激光雷达回波相干性分析。首先通过建立激光雷达时域模型及搭建实验系统获取仿真和实验大气回波。为排除系统误差的干扰对实验回波提取相位并脉间对齐,再基于归一化协方差函数计算仿真回波和对齐后实验回波的相关系数,发现回波脉间不相干。在证明出射脉冲的高相干性的基础上,硬目标回波的脉间积累可以实现本征频率的增强,而对齐后的风场回波脉间积累的效果远差于非相干平均,表明硬目标的漫反射能保留本征信号的相干性,而风场这类软目标严重破坏回波的相干性。
测风激光雷达 数字信号处理 相干积累 非相干平均 软目标 硬目标 
激光与光电子学进展
2023, 60(14): 1428003
明兴祖 1,2李学坤 2,*米承继 2何国旗 2[ ... ]明瑞 2,**
作者单位
摘要
1 湖北文理学院 机械工程学院,襄阳 441053
2 湖南工业大学 机械工程学院,株洲 412007
3 株洲齿轮有限责任公司技术中心,株洲 412000
针对飞秒激光烧蚀齿曲面过程中能量累积效应与变离焦效应对齿面形貌与烧蚀尺寸的影响问题,建立飞秒激光烧蚀复耦合模型,通过有限差分法求解得到激光烧蚀面齿轮材料18Cr2Ni4WA的电子与晶格在不同的脉宽与能量密度下的温度变化分布,对烧蚀凹坑的深度及半径进行仿真。考虑激光束在加工齿面时,与被加工齿面之间存在倾斜角,根据光斑能量分布方式得到齿面底角与激光能量的定量关系,结合焦半径与折射率的变化,对飞秒激光烧蚀齿面深度、半径与形貌进行研究。通过实验得到当激光能量密度为1.783 J/cm2且被加工齿面底角过大时,激光能量降低烧蚀过程只发生在材料表面;当能量密度为2.376 J/cm2、激光脉冲数为3 000时,烧蚀凹坑的微结构细密良好。研究结果表明飞秒激光烧蚀曲面时,激光有效能量随着倾斜角的变化降低,同时激光光斑的能量分布影响了烧蚀凹坑深度的变化,可为提高飞秒激光加工齿曲面质量提供参考。
飞秒激光 能量累积 变离焦量 复耦合模型 曲面加工 18Cr2Ni4WA 激光烧蚀 齿面形貌 Femtosecond laser Energy accumulation Variable defocus volume Complex coupling model Surface machining 18Cr2Ni4WA Laser ablation Tooth surface morphology 
光子学报
2023, 52(4): 0414002
明兴祖 1,2赖名涛 2,*袁磊 2刘克非 1[ ... ]明瑞 2,**
作者单位
摘要
1 湖北文理学院机械工程学院,湖北 襄阳 441053
2 湖南工业大学机械工程学院,湖南 株洲 412007
根据面齿轮材料18Cr2Ni4WA的飞秒激光扫描加工中的温度传递过程,建立了三温传热模型,并建立了扫描加工中的多脉冲能量累积模型。仿真分析了改变激光能量密度对烧蚀材料时电子晶格温度的变化,多脉冲加载下电子、晶格和材料表面最高温度的变化,以及改变扫描速度和扫描间距对加载能量的变化,结果表明随着能量密度的增大,电子最高温度从37000 K上升至44000 K、最终平衡温度从17000 K上升至22000 K。在多脉冲的加载下,随着能量密度的增大,电子最高温度也有一定程度的增大,并且材料表面最高温度的平衡温度也会增大,从2600 K上升至3250 K。随着扫描速度和扫描间距的增大,多脉冲累积能量有一定的减小,能量分布尺度在增大。试验分析了不同能量密度、扫描速度和扫描间距对飞秒激光烧蚀面齿轮材料的影响,并对烧蚀形貌进行了粗糙度分析,结果表明,当能量密度为4.34 J/cm2、扫描速度为300 mm/s、扫描间距为18 μm时,烧蚀形貌质量较好。该研究为提高飞秒激光扫描加工面齿轮材料的表面形貌质量提供了研究基础。
激光光学 飞秒激光 三温传热模型 扫描速度 能量累积效应 扫描间距 
激光与光电子学进展
2023, 60(9): 0914004
作者单位
摘要
山西中医药大学中药与食品工程学院, 山西 晋中 030619
分析远志不同生长年份特征化学成分的药效物质累积规律。 采用傅里叶变换红外光谱法对山西汾阳、 新绛12批不同生长年份的远志药材进行红外光谱扫描分析, 建立远志的红外指纹图谱, 并进行共有峰率和变异峰率双指标序列分析。 远志药材特征吸收峰在3 130, 2 920, 1 650, 1 540, 1 400, 1 260和1 050 cm-1存在明显的共有峰, 醇提物特征吸收峰位于3 150~3 000, 2 950~2 920, 2 850, 1 740~1 710, 1 670~1 630, 1 540~1 520, 1 450~1 400, 1 100~1 050, 990和530 cm-1范围内; 远志吸收峰数目随年限增长呈增加趋势, 同一年份远志药材在3 380, 1 315, 1 060和990 cm-1附近, 醇提物在3 360和1 315 cm-1附近吸收峰的数目、 形状和强度存在差异, 秋采远志在此范围内无特征吸收。 药效物质累积量: 汾阳产远志、 新绛产远志在春季采收药效物质累积量较大; 远志有效成分: 前者细叶远志皂苷、 3,6’-二芥子酰基蔗糖、 远志口山酮Ⅲ药效物质累积量随远志生长年限的增长累积增加; 后者3,6’-二芥子酰基蔗糖的累积量呈先上升后下降的趋势, 远志口山酮Ⅲ和部分皂苷类物质随生长年限的延长呈下降趋势。 远志药材共有峰率在66.7%~100%, 变异峰率在0~63.6%, 醇提物共有峰率在66.7%~94.7%, 变异峰率在0~30.0%; 同一年限远志样品共有峰率较高, 春采之间、 秋采之间共有峰率较高; 同一产地远志共有峰率较高, 药效物质累积量随年限增长较为相似, 无明显差异; 其中变异峰率最高的药材序列是(春采)S-2-3: S-2-5(秋采)为63.6%, 二者为不同年限不同季节采收, 药效物质累积量相差较大。 基于红外光谱法和二阶导数结合双指标序列分析法可以分析探究远志不同生长年份有效化学成分的特征峰变化规律和药效物质累积规律, 为远志的种植采收时间、 质量控制和评价提供参考。
远志 红外光谱 二阶导数 双指标序列分析 药效物质累积 Polygala Infrared spectrum Second derivative Dual-index sequence analysis Accumulation of active substances 
光谱学与光谱分析
2023, 43(4): 1103
作者单位
摘要
哈尔滨工业大学物理学院,黑龙江 哈尔滨 150001
提出一种基于单光子阵列相机的激光测速方法,该方法可以在单光子量级的回波强度下,同时实现对目标横向速度和径向速度的测量。搭建了一套室内阵列测速激光雷达系统,验证了阵列时间相关单光子计数技术对运动目标进行横向和径向测速的可行性。通过信号预处理方法从空间和时间两个维度滤除背景噪声,利用质心检测和峰值检测确定目标的时变三维空间坐标,利用最小二乘法进行数据的线性拟合获得目标的横向和径向速度值。结果表明,帧积累数与最佳的测速性能有关。该方法可以在微弱的光照环境下实现对远距离运动目标的速度测量,未来还有望实现目标速度图像的获取,为远距离复杂运动目标的识别提供技术支撑。
成像系统 激光测速 时间相关单光子计数技术 单光子阵列相机 帧积累 
激光与光电子学进展
2023, 60(8): 0811023
作者单位
摘要
1 昆明理工大学材料科学与工程学院,云南 昆明 650500
2 昆明理工大学机电工程学院,云南 昆明 650500
为研究选区激光熔化成形过程中热累积效应对0°和90°两种构建方向性能的影响,在ANSYS模拟熔池尺寸和热累积效应的基础上,通过试验分析0°和90°两种构建方向的熔池尺寸、致密度、XRD、微观组织和力学性能的差异。结果表明,在相同体能量密度条件下,垂直构建成形件的热累积效应要高于水平构建成形件,使其熔池尺寸和γ相含量高于水平构建成形,进而使两种构建方向成形件致密度和力学性能产生差异;同时,由于热累积效应的影响,垂直构建成形件的γ相含量随成形高度的变化而变化。
选区激光熔化 钴铬合金 ANSYS有限元模拟 热累积 力学性能 selective laser melting (SLM) Co-Cr alloy ANSYS finite element simulation thermal accumulation mechanical properties 
应用激光
2023, 43(1): 32
作者单位
摘要
1 中铁隧道勘察设计研究院有限公司, 广州 511458
2 中冶集团 武汉勘察研究院有限公司, 武汉 430080
3 河南理工大学 土木工程学院, 焦作 454000
为探究多次爆破作用下, 损伤累积效应对大跨度硐室围岩松动圈的影响规律, 结合某大跨度硐室爆破工程, 采用声波法和钻孔窥视法对其爆破开挖过程中硐室围岩松动圈进行监测, 利用现场试验结果分析大跨度硐室围岩损伤累积及松动圈变化规律。结果表明:随着爆破次数的增加, 超声波波速不断减小; 围岩损伤值增大, 但增长速率不断降低, 最后逐渐趋于稳定。多次爆破作用后, 硐室围岩松动圈半径由原来的2.8 m逐步扩大为3.2 m, 且硐室顶部的松动圈对比边墙处较大。因此, 在大跨度硐室施工中应重点考虑硐室顶部的围岩稳定性, 且在围岩支护和安全防护时应充分考虑多次爆破造成的围岩损伤累积效应对围岩松动圈半径变化的影响。
大跨度硐室 循环爆破 损伤累积 超声波波速 松动圈范围 large span chamber circulation of blasting damage accumulation ultrasonic velocity broken rock zone range 
爆破
2022, 39(1): 0009
李昕阔 1,2,*谭德志 1,2刘艺 1孙轲 3[ ... ]邱建荣 3
作者单位
摘要
1 浙江大学材料科学与工程学院,杭州 310058
2 之江实验室,杭州 311121
3 浙江大学光电科学与工程学院,杭州 310027
超快激光直写技术由于其灵活性、高效性和良好的方向性,可以三维选择性地在材料内部进行加工,被广泛应用于玻璃的微晶化及其器件的制备中,在光储存、波导激光器、光子电路和集成光子芯片等领域有着广泛的应用前景。本文简要概述了超快激光在玻璃内部诱导析晶的原理,晶态/非晶态自组织周期性结构的形成机制,以及超快激光在玻璃三维空间中诱导析晶的最新研究进展,总结了通过控制激光参数和玻璃成分等实现对结晶形态、结构及光学性质调控的相关研究,并对所直写的微纳结构在非线性器件、光储存、激光器等领域的应用和发展方向进行了概述与展望。
微晶玻璃 超快激光直写 析晶原理 自组织周期性结构 热积累效应 光存储 glassceramics ultrafast laser direct writing crystallization principle selforganized periodic structure heat accumulation effect optical storage 
硅酸盐通报
2022, 41(11): 3781
徐淦 1,2李澳 1,2田瑞臻 1,2犹丽 1,2[ ... ]郑军 1,2
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学环境科学与工程学院, 江苏 南京 210044
2 江苏省大气环境监测与污染控制高技术研究重点实验室, 江苏 南京 210044
针对 2020 年 9 月至 2020 年 10 月在南京钢铁集团外采集的 25 个地表灰尘样品, 使用手持式 X 射线荧光光谱仪 (XRF) 分析其中 Cr、Mn、Fe、Cu、Zn、Hg、Pb、Sr、Zr、Mo 这 10 种重金属元素含量, 运用统计学方法、单因子指数、地累积指数对研究区土壤重金属污染程度进行评价, 并采用正定矩阵因子分解模型解析了重金属污染源。结果表明, 地表灰尘重金属平均含量为: Cr (260 ± 14 mg·kg-1)、Mn (1550 ± 22 mg·kg-1)、Fe (165000 ± 1000 mg·kg-1)、Cu (67 ± 9 mg·kg-1)、Zn (600 ± 13 mg·kg-1)、Hg (16 ± 6 mg·kg-1)、Pb (102 ± 7 mg·kg-1)、Sr (275 ± 10 mg·kg-1)、Zr (302 ± 5 mg·kg-1)、Mo (13 ± 3 mg·kg-1), 地累积指数平均值为 2.13, 区域整体呈中度污染, 其中 Hg 为严重污染, Mo 为重污染, Zn 为中度污染, Cr、Fe、Pb 为偏中污染, Mn、Cu、Sr 为轻度污染, Zr 无污染。研究区西北部及北部为重金属含量高值区, 地表灰尘中重金属有较多富集。源解析分析表明研究区内地表灰尘重金属有 3 个主要来源: 一是工业排放源, 二是自然源及生活源, 三是机动车排放源。其中工业排放源为主要来源, 对重金属的贡献率为 49.3%; 其次为自然源及生活源和机动车排放源, 贡献率分别为 30.7% 和 20.0%。
工业园区 地表灰尘 重金属 单因子指数法 地累积污染指数法 正定矩阵因子解析 industry park surface dust heavy metals pollution index geo-accumulation index positive matrix factorization 
大气与环境光学学报
2022, 17(4): 429
王小龙 1,2,3康玲 1,2,3董岚 1,2李波 1,2[ ... ]吴蕾 1
作者单位
摘要
1 中国科学院 高能物理研究所,北京 100049
2 散裂中子源科学中心,广东 东莞 523803
3 中国科学院大学,北京 100049
当前加速器准直主要采用激光跟踪仪进行三维空间位置测量,三维测量数据用三维平差方法计算从理论上讲更为严密,但在实践中却发现存在误差累积现象,其中在高程方向的误差累积十分明显。为了控制三维平差高程方向的误差累积,研究将大地水准面做为基准引入测量和数据处理过程之中,获得基于大地水准面的高程测量数据,用高程数据构建约束条件方程,进行附有高程约束的三维平差。以激光跟踪仪为例给出了三维平差函数模型,研究了约束方程的构建方法,推导了附有高程约束的三维平差计算公式。研究了附有高程约束的三维平差函数模型的两种应用方法,通过模拟计算展示了这两种方法对高程方向误差累积的控制效果。最后对一组实测数据采用多种平差方法进行计算对比,结果显示附有高程约束的三维平差相比无高程约束的三维平差能够更有效的控制平差中高程方向的误差累积。
加速器准直 激光跟踪仪 三维测量 三维平差 误差累积 高程约束 大地水准面 accelerator alignment laser tracker three-dimensional measurement three-dimensional adjustment error accumulation elevation constraints geoid 
强激光与粒子束
2022, 34(8): 084001

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