Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory for Superlattices and Microstructures, Institute of Semiconductors, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100083, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronic Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 State Key Laboratory of Integrated Optoelectronics, College of Electronic Science and Engineering, Jilin University, Changchun 130012, China
To prevent and mitigate environmental degradation, high-performance and cost-effective electrochemical flexible energy storage systems need to be urgently developed. This demand has led to an increase in research on electrode materials for high-capacity flexible supercapacitors and secondary batteries, which have greatly aided the development of contemporary digital communications and electric vehicles. The use of layered double hydroxides (LDHs) as electrode materials has shown productive results over the last decade, owing to their easy production, versatile composition, low cost, and excellent physicochemical features. This review highlights the distinctive 2D sheet-like structures and electrochemical characteristics of LDH materials, as well as current developments in their fabrication strategies for expanding the application scope of LDHs as electrode materials for flexible supercapacitors and alkali metal (Li, Na, K) ion batteries.To prevent and mitigate environmental degradation, high-performance and cost-effective electrochemical flexible energy storage systems need to be urgently developed. This demand has led to an increase in research on electrode materials for high-capacity flexible supercapacitors and secondary batteries, which have greatly aided the development of contemporary digital communications and electric vehicles. The use of layered double hydroxides (LDHs) as electrode materials has shown productive results over the last decade, owing to their easy production, versatile composition, low cost, and excellent physicochemical features. This review highlights the distinctive 2D sheet-like structures and electrochemical characteristics of LDH materials, as well as current developments in their fabrication strategies for expanding the application scope of LDHs as electrode materials for flexible supercapacitors and alkali metal (Li, Na, K) ion batteries.
layered double hydroxide flexible energy storage devices structural designs electrochemical performances Journal of Semiconductors
2023, 44(4): 041601
中国人民解放军91404部队, 河北 秦皇岛 066001
面源红外诱饵是对抗红外成像制导导弹的典型干扰手段, 其红外辐射性能是决定面源红外诱饵反导作战效能发挥的重要技术指标。分析了红外热像仪外场测量面源红外诱饵红外辐射性能的误差因素, 针对辐射标定、测量距离选取、目标像元选取以及大气衰减修正等关键环节, 分别提出了标定和测量实施过程中提高测量精度的有效方法和改进措施, 红外辐射测量精度由传统方法的9.8%～21.7%提高到5.4%～10.1%, 为外场测量面源红外诱饵红外辐射性能提供有效手段。
面源 红外制导 红外诱饵 辐射性能 精度控制 surface-type infrared guidance infrared decoy radiation performances accuracy control
1 Hainan Power Grid Co., Ltd., Haikou 570100, China
2 Power Dispatching Control Center of China, Southern Power Grid, Shenzhen 5180008, China
3 China Southern Power Grid Digital Power Grid Research Institute Co., Ltd., Guangzhou 511458, China
In this paper, we proposed a quality of transmission (QoT) prediction technique for the quality of service (QoS) link setup based on machine learning classifiers, with synthetic data generated using the transmission equations instead of the Gaussian noise (GN) model. The proposed technique uses some link and signal characteristics as input features. The bit error rate (BER) of the signals was compared with the forward error correction threshold BER, and the comparison results were employed as labels. The transmission equations approach is a better alternative to the GN model (or other similar margin-based models) in the absence of real data (i.e., at the deployment stage of a network) or the case that real data are scarce (i.e., for enriching the dataset/reducing probing lightpaths); furthermore, the three classifiers trained using the data of the transmission equations are more reliable and practical than those trained using the data of the GN model. Meanwhile, we noted that the priority of the three classifiers should be support vector machine (SVM)>K nearest neighbor (KNN)>logistic regression (LR) as shown in the results obtained by the transmission equations, instead of SVM>LR>KNN as in the results of the GN model.
optical networks quality of transmission (QoT) quality of service (QoS) link establishment physical performances bit error rate (BER) machine learning Frontiers of Optoelectronics
2021, 14(4): 513–521
1 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所, 江苏 南京 210042
2 中国科学院天文光学技术重点实验室(南京天文光学技术研究所), 江苏 南京 210042
3 南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所, 天津 300350
4 中国科学院西安光学精密机械研究所, 陕西 西安 710119
照明的不稳定性会引起视向速度测量误差,从而严重限制仪器精度的提高。光纤扰模是提高仪器照明稳定性的有效途径之一。为了给现有高精度色散光谱仪升级及新型高精度视向速度仪器设计提供可靠的实验参考,对单根圆形光纤、单根八边形光纤、圆形-八边形-圆形光纤串接系统、双圆形光纤扰模系统、圆形-八边形混合双光纤扰模系统和双八边形光纤扰模系统的近场和远场扰模性能进行详细的实验研究。实验结果显示:单根八边形光纤较单根圆形光纤具有更好的近场扰模性能,双光纤扰模技术可以有效改善近场和远场扰模性能,双八边形光纤扰模系统能同时具有良好的近场和远场扰模性能。实验研究了球透镜和双透镜两种双光纤扰模系统,球透镜系统通光效率约为55%,双透镜系统通光效率约为80%。
光纤光学 视向速度 扰模性能 高色散光谱仪 照明稳定性
1 中车青岛四方机车车辆股份有限公司, 山东 青岛 266111
2 跨尺度激光成型制造技术教育部重点实验室, 北京 100124
3 北京工业大学激光工程研究院, 北京 100124
采用光纤激光-冷金属过渡(CMT)焊、光纤激光-变极性钨极惰性气体保护(VPTIG)焊、光纤激光-熔化极惰性气体保护(MIG)焊三种复合焊接方法对带锁底结构的6106-T6铝合金型材进行焊接。采用优化后的焊接工艺参数,焊后得到了成形良好、无明显缺陷的复合焊接接头,研究了接头的显微组织、拉伸性能和疲劳性能,并分析了疲劳断裂机理及断口形貌。结果表明:激光-CMT和激光-VPTIG复合焊接接头中心由上至下等轴晶尺寸逐渐减小,激光-MIG复合焊接接头焊缝中心的晶粒较粗大,且上下部分等轴晶的尺寸变化不大;激光-CMT、激光-VPTIG、激光-MIG三种复合焊接接头的抗拉强度分别为213.0,198.0, 200.0 MPa,较母材均存在一定程度的强度损失,疲劳极限分别为105.00,100.83,113.50 MPa;疲劳断裂位置均在焊缝熔合线处的柱状晶区,断口均呈韧窝状,为典型的韧性断裂。
激光技术 冷金属过渡焊 变极性钨极惰性气体保护焊 熔化极惰性气体保护焊 6106-T6铝合金 显微组织 接头性能 中国激光
2019, 46(12): 1202004
1 南开大学电子信息与光学工程学院现代光学研究所, 天津 300350
2 中国科学院国家天文台南京天文光学技术研究所, 江苏 南京 210042
3 中国科学院天文光学技术重点实验室, 江苏 南京 210042
在高精度视向速度测量系统中,圆形光纤逐渐被多边形光纤替代,结合多边形光纤、透镜和圆形光纤的扰模方案也被陆续提出。通过光线追迹的方法,对圆形、八边形截面的两种光纤以及基于这两种光纤的双光纤扰模器的扰模性能进行了模拟分析。模拟结果表明:虽然圆形光纤有较好的远、近场角向扰模,但是径向扰模效果不佳;八边形光纤的近场径向和角向扰模性能均较优,但远场扰模与圆形光纤没有明显差异;双光纤扰模器能有效提高光纤扰模性能,而使用了八边形光纤的双光纤扰模器的远、近场扰模性能均较优。
光纤光学 视向速度测量 扰模特性 光线追迹 谱线漂移
1 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室, 湖南 长沙 410083
2 罗彻斯特大学光学研究所, 纽约 14627
与传统传感器相比, 全光纤马赫泽德尔干涉仪(MZI)传感器, 具有结构简单、分辨率高、稳定性好等优点, 在石油化工、健康监测、生物化学等领域有广泛应用。介绍了MZI全光纤传感器的传感机理,对比了其他的加工方法, 如电弧放电、加热拉伸、CO2激光诱导微变形等的优缺点, 详细介绍了飞秒激光加工得到的MZI传感器的结构形式、折射率和温度等传感性能。重点阐述了飞秒激光加工MZI的研究现状和优点, 并对运用飞秒激光方法加工的MZI进行了总结和展望。
飞秒激光 全光纤MZI传感器 传感特性 Femtosecond laser All fiber MZI sensors Sensing performances
1 厦门理工学院机械与汽车工程学院, 福建 厦门 361024
2 福建省客车先进设计与制造重点实验室, 福建 厦门 361024
为了研究活性焊接技术增大低功率激光焊接接头性能的可行性, 提高小功率激光焊的焊接效率和降低成本, 采用活性激光焊接法, 针对SiO2和Cr2O3活性剂的添加对车体用不锈钢焊接性能的影响进行了理论分析和试验研究, 并与无活性剂焊接试件进行了对比, 取得了焊缝成形、接头显微组织、力学性能及元素分布等方面的研究数据。结果表明, 活性剂的涂覆有效提高了试样对入射激光能量的吸收, 增大了作用于试样的激光功率密度, 进而增加了焊接熔透性。在同一参数条件下, 涂覆适宜厚度SiO2和Cr2O3活性剂试件的焊缝熔深均大于未涂覆活性剂试件。在活性剂的作用下, 接头微观组织仍主要为等轴晶与柱状晶, 但热影响区略有增大。与Cr2O3活性焊接试件及无活性剂焊接试件相比, SiO2活性激光焊接试件的晶粒更细小致密。同时, 活性剂及其涂层厚度对焊缝表面形貌和接头抗拉强度也均有一定的影响, 涂层厚度为0.045 g/cm2 的SiO2活性焊接试件的焊缝平整连续、鱼鳞纹致密均匀成型质量最好, 且接头抗拉强度也最大。此外, 由能谱分析两活性元素在接头中未显著改变焊缝的化学成分相对含量。因此, 适宜活性剂的添加有效改善了低功率激光焊接不锈钢试件的综合性能。
激光焊接 不锈钢 活性剂 熔池 性能 laser welding stainless steel activating flux weld depth performances
1 河北大学 物理科学与技术学院, 河北 保定 071002
2 华北理工大学 理学院, 河北 唐山 063009
为了制备高效的MoSi/SiO2/Si异质结太阳能电池, 利用磁控溅射技术制备MoS2薄膜, 并在硫气氛下对MoS2薄膜进行退火处理。分别用退火和未退火的MoS2薄膜制备MoS2/SiO2/Si异质结太阳能电池, 研究了退火对MoS2薄膜的微观结构和MoS2/SiO2/Si异质结太阳能电池光电性能的影响。实验结果显示, 相比于未退火的, 经过退火处理的MoS2薄膜的拉曼峰半高宽(FWHM)变窄, 峰强增强, 显微荧光光谱中也出现明显的激子发光峰。由此表明, 退火处理使MoS2薄膜由非晶向晶态转变, 薄膜的体缺陷减少, 异质结太阳能电池的开路电压和填充因子得到提升, 器件转换效率从0.94%提高到1.66%。不同光照强度下的J-V测量和暗态的J-V测量结果表明, 经退火处理的MoS2薄膜的异质结太阳能电池具有较高的收集电压和更接近于1的理想因子, 这归因于退火导致MoS2薄膜的体缺陷的减少, 近而降低了MoS2/ SiO2/Si异质结太阳能电池器件的体缺陷复合。
太阳能电池 MoS2薄膜 退火 光伏性能 solar cells MoS2 thin film annealing photovoltaic performances
空军工程大学 等离子体动力学重点实验室, 陕西 西安 710038
采用激光冲击强化改善304不锈钢耐磨性能。利用电子背散射衍射(EBSD)、显微硬度和球磨实验分析了激光冲击前后试样的微观组织和性能, 探讨了激光冲击对其磨损性能的影响机理。结果表明, 激光冲击304不锈钢后, 其比磨损率下降, 显微硬度从200 HV提高到260 HV。这是由于激光冲击强化304不锈钢使得材料表层晶粒碎化和大量亚结构形成, 同时诱发马氏体相变的共同作用下, 提高了304不锈钢的显微硬度, 改善了其耐磨性能。
激光冲击强化 304不锈钢 电子背散射衍射 性能 laser shock processing 304 stainless steel EBSD performances 红外与激光工程
2016, 45(10): 1006005
