1 滨州学院,山东省航空材料与器件工程技术研究中心，滨州 256603
2 郑州大学物理工程学院,材料物理教育部重点实验室,郑州 450052
采用传统的固相法合成了近零膨胀氧化物功能陶瓷材料Zr0.5Hf0.5V1.4P0.6O7，用X射线衍射(XRD)、Raman光谱和热膨胀法对Zr0.5Hf0.5V1.4P0.6O7的热膨胀系数、各向同性和相变进行了测试，通过Hf4+/P5+共掺杂使得材料具有较低的热膨胀系数，研究发现合成的Zr0.5Hf0.5V1.4P0.6O7具有Pa3立方相结构，从334 K附近到673 K较宽的温度范围内的线性热膨胀系数为-1.56×10-6 K-1，表现出稳定的近零热膨胀特性。由于固溶体内部微结构的影响造成膨胀仪实验结果与变温X射线衍射结果存在一定的差距。Zr0.5Hf0.5V1.4P0.6O7具有的近零膨胀特性为通过负热膨胀材料合成膨胀系数可控的材料提供了基础。
近零膨胀 相变 热膨胀系数 各向同性 固相法 拉曼光谱 near zero thermal expansion Zr0.5Hf0.5V1.4P0.6O7 Zr0.5Hf0.5V1.4P0.6O7 phase transition coefficient of thermal expansion isotropy solid-state method Raman spectrum
东南大学 先进光子学中心，江苏 南京 210096
具有偏振结构分布的强激光与非线性光学材料相互作用导致了多种新颖的非线性光学效应，反映了材料的非线性光学特性，调制了光场的传播行为。笔者概述了矢量光场激发三阶非线性光学效应的研究进展。首先简要介绍了任意偏振光激发三阶非线性光学效应的理论，如非线性薛定谔方程、光束传播方程、各向同性和各向异性三阶非线性光学系数。也简要介绍了表征三阶非线性光学系数的 Z-扫描技术。在弱聚焦条件下，给出了诸如径向偏振光、杂化偏振光和柠檬型庞加莱光束这三种类型矢量光场的焦场表达式。其次，重点回顾了多种矢量光场激发的各向同性/各向异性三阶非线性光学效应，包括径向偏振光激发的各向异性非线性光学效应、杂化偏振光激发的各向同性和各向异性非线性光学效应、柠檬型庞加莱光束激发的各向同性/各向异性非线性光学效应。最后，简要讨论了矢量光场在非线性偏振旋转、光束整形、可控光场塌缩与成丝和光限幅方面的应用。
矢量光场 非线性折射 双光子吸收 各向同性 各向异性 vectorial light field nonlinear refraction two-photon absorption isotropy anisotropy 红外与激光工程
2020, 49(12): 20201050
1 中国科学技术大学地球和空间科学学院,安徽 合肥 230026
2 安徽建筑大学数理学院,安徽 合肥 230601
为研究不同气象条件下近地面层湍流大气对光传输到达角起伏的影响,在校园内一块较平坦草地上开展了光传输实验。 采用半导体激光器作为光源,传输60 m至接收端,使用焦距为1300 mm的望远镜接收后由CCD相机采集光点灰度图片。 根据灰度图片上光点位置计算传输路径上的大气湍流折射结构常数C2n以及垂直、水平两个方向到达角 (Angle of arrival, AoA)起伏方差的比值。同时测量了传输路径附近的温度、风速等气象数据,计算稳定 度参数Richardson数。结果表明, Richardson数大于临界值0.25时,垂直、水平到达角起伏方差比值均 大于1.0; Richardson 数小于0.25时,垂直、水平到达角起伏方差比值在1.0左右起伏。由此可以看到, 稳定层结条件下,湍流表现为各向异性特征;不稳定层结条件下,湍流表现为各向同性特征。
近地面层 湍流大气 到达角起伏 大气稳定度 各向同性 各向异性 surface layer turbulent atmosphere AoA fluctuation atmospheric stability isotropy anisotropy 大气与环境光学学报
2019, 14(5): 330
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所中国科学院大气成分与光学重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学院大学,北京 100039
利用2012年2月28日至3月1日在合肥市郊的35 m气象塔上测量得到的湍流观测数据,对不同稳定度条件下的湍流 谱、局地各向同性和风速归一化标准差进行了分析。实验期间有短暂的冰雹过程。结果表明,惯性子区对应于 无因次频率为0.02~2的范围,惯性子区的大小和局地各向同性均与稳定度有关;稳定度越高,惯性 子区越小;稳定度越低,惯性子区越大;在稳定和不稳定条件下, σw/u随稳定度的变化基本上满足1/3次方 定律,在近中性层结条件下, σw/u=1.12;冰雹发生前后,风速,动量通量和感热通量出现剧烈变化,表明在 冰雹发生前后的短时间内,出现了强对流天气过程。
湍流谱 局地各向同性 归一化标准差 湍流通量 turbulence spectra local isotropy normalized standard deviation turbulence flux
1 中国科学院 光电技术研究所， 成都 610209
2 中国科学院 研究生院， 北京 100039
为了减少红外图像中起伏背景对弱小目标检测的影响，提出一种各向异性的红外背景预测方法。根据红外图像目标区域和平稳背景区域、起伏背景区域的局部梯度特性的差异，引入各向异性微分的思想，并将其边缘停止函数改进为方向梯度值的递增函数，然后用边缘停止函数最小两个方向值的均值作为背景预测值，实现了对不同方向特性背景区域的差异化预测。仿真实验表明，该算法选择性地保留了红外图像的平稳背景和起伏背景区域，达到了良好的背景预测效果。
各向同性 梯度算子 各向异性微分 边缘停止函数 isotropy grads operator anisotropic partial differential equations edge stopping function
1 河南科技大学 规划与建筑工程学院，河南 洛阳 471003
2 河南科技大学 机电工程学院，河南 洛阳 471003
提出了完全各向同性3自由度平面并联机构型综合的系统方法。首先，根据螺旋理论讨论了完全各向同性平面并联机构的运动学必要条件。然后，基于机构各分支对动平台控制功能的不同，通过互易螺旋理论推导出各分支的驱动螺旋、主动螺旋和可动非主动螺旋，并按照分支连接度的不同列举出所有可行的分支运动链。最后，按照机构各分支相应的装配条件，选取所综合出的3条分支运动链将动平台和静平台连接起来得到预期的机构，共得到新型机构3 167种。由于综合出的并联机器人机构的运动雅可比矩阵均为单位阵，即条件数恒为1，因此这类机构具有良好的运动学和力传递性能，在工业机器人、微操作机器人和医用机器人等领域具有潜在的应用前景。
平面并联机构 型综合 完全各向同性 互易螺旋理论 planar parallel manipulator structure synthesis fully-isotropy reciprocal screw theory
1 中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学中心，安徽 合肥 230031
2 中国科学院研究生院，北京 100049
采用35m铁塔上的超声风速仪数据，分析了雪面上近地层速度和温度谱，发现不同稳定度的湍流谱在高频时合并在一起，而低频谱并没有随稳定度呈现规律性变化，但随平均风速分开。给出了与稳定条件无关的雪面上湍流谱的拟合公式。并检验了雪面上局地各项同性假设。用归一化谱拟合谱幂率，拟合结果与－5／3的符合度高达85%。速度谱和温度谱惯性区谱幂率都集中分布在－5／3附近。惯性子区速度谱幂率与稳定度没有明显关系，温度谱中性时偏离比较大。
湍流谱 惯性子区 谱幂率 局地各向同性 稳定度 雪面 turbulence spectrum inertial sub-range spectra index local isotropy stability snow 大气与环境光学学报
2008, 3(6): 0421
中国科学院安徽光学精密机械研究所大气光学重点实验室,合肥230031
利用湍流池模拟大气对流边界层的光传输,同时测量了到达角起伏和光路上的温度脉动。结果表明,在混合层的上部,对数温度谱偏陡,和大气中的观测结果一致,到达角起伏谱也偏陡,但到达角起伏谱曲线反映了湍流在小尺度范围内具有各向同性的特征,此时利用温度脉动方法得到的折射率结构常数小;当边界层顶部逆温层消失,发展为完全对流状态时,温度谱幂率等于"-5/3",到达角起伏谱幂率等于"-8/3",两种方法测量得到的折射率结构常数一致。
对流边界层 到达角起伏 湍流谱 折射率结构常数 各向同性
