1 华侨大学 机电及自动化学院，福建厦门3602
2 厦门理工学院 机械与汽车工程学院，福建厦门36104
3 华侨大学 制造工程研究院，福建厦门61021
4 福建省移动机械绿色智能驱动与传动重点实验室，福建厦门361021
针对静电纺丝射流直径小、速度快，不易检测的难题，提出一种带同轴激光辅助的静电纺丝射流检测方法。基于光波导传输原理，激光经由光纤传导到同轴针内针出口处与纺丝射流耦合，有效增强了射流与背景的对比度。结合图像处理技术，对比分析有激光辅助和无激光辅助的静电纺丝射流图像的演变规律，并在此基础上探索辅助激光的最佳功率。实验结果表明，同轴激光辅助有助于增强射流的可检测性，最适于射流检测的激光功率为4 mW；在射流稳定阶段，有光辅助下射流平均可视化长度为10.79 mm，无光辅助射流平均可视化长度为5.68 mm，有光辅助下射流可视化长度平均提升了89.81%；对于细小射流，有光辅助下射流平均可视化长度为5.36 mm，无光辅助射流平均可视化长度为3.33 mm，有光辅助下射流可视化长度平均提升了60.74%。因此，引入同轴激光能有效提高静电纺丝射流的可检测性，为微纳喷印的实时检测提供了一种新思路。
静电纺丝 同轴激光 激光辅助 射流检测 electrospinning coaxial laser laser assisted jet detection
湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室, 湖南 长沙 410000
薄壁成形一直是增材制造中的研究难点, 建立了粉末浓度和熔覆层截面形状的关系模型来研究增材制造中已成形的熔覆层对粉末浓度的影响, 而粉末浓度的变化会影响沉积实体的尺寸和形状精度。结果表明, 不同的熔覆层形貌会导致不同的粉末浓度分布, 从而进一步影响横截面轮廓。在搭接区域由于熔覆层截面轮廓的切向角, 粉末浓度在搭接区域的底部突然减小。沉积熔覆层的宽度与高度的比较大所引起的粉末浓度的增加小于较小宽高比的影响。粉末浓度的变化也会影响熔覆层的宽度和高度。另一方面, 由于粉末浓度的增加, 吸收了更多的激光能量, 导致激光能量密度在搭接的区域下降, 产生孔洞等缺陷。增大熔覆层的宽高比可以减小已成形的截面形状对粉末浓度的影响, 从而减少缺陷, 同时也能减少孔隙的产生, 实验也证实了这一点。
薄壁结构 粉末浓度 熔覆层截面 同轴激光熔覆 thin-walled structure powder concentration cladding layer section coaxial laser cladding
1 光纤通信技术和网络国家重点实验室,湖北 武汉 430074
2 武汉电信器件有限公司,湖北 武汉 430074
对速率10 Gb/s传输距离可达10 km的高速同轴连接型光发射组件(TOSA,又称高速同轴激光器)进行了研究。通过对该器件的光学结构和电高频性能等核心部分的深入分析和优化设计,成功研制出了可直接应用于小型化10 Gb/s XFP光收发合一模块的TOSA。测试结果表明,在10.709 Gb/s的调制速率下,消光比大于7 dB,光眼图裕量大于15%,其整体性能达到了国外同类产品的先进水平。
激光器 光耦合 光发射组件 高速同轴激光器 激光与光电子学进展
2010, 47(9): 092301
