1 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院波谱与原子分子物理国家重点实验室，湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学，北京 100049
超稳激光是精密测量领域的关键工具，其频率稳定度很大程度上取决于频率锁定稳定度。笔者理论研究了干涉效应对锁频误差信号的影响，并通过实验研究了降低干涉效应的方法，以提高激光的频率锁定稳定度。经过优化后，锁频系统的锁定稳定度相对于参考腔线宽达到了。在参考腔线宽为21 kHz（精细度为7.5万）的情况下，将1.5 μm激光的频率稳定度锁定到水平，接近10 cm参考腔的热噪声极限。本文所提降低干涉效应的方法是研制稳定度高达水平的超稳激光器的重要参考。
激光器 激光稳定 Pound‒Drever‒Hall稳频 干涉效应 超稳腔 超稳激光
1 四川省原子能研究院成都 610101
2 辐照保藏四川省重点实验室成都 610101
3 成都理工大学，核技术与自动化工程学院成都 610059
为了建立川芎指纹图谱，考察不同剂量60Co-γ辐照对川芎8种有效成分的影响，以川芎为材料，采用SHIMADZU Shim-pack GIST C18色谱柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）对8种有效成分的标准品和对照品储备液进行分析。设定不同剂量（3 kGy、6 kGy、10 kGy、15 kGy）60Co-γ辐照处理川芎，处理后样品通过液相色谱法得到指纹图谱。采用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统（2004A版）》对相似度进行评价。结果表明：川芎各成分相似度均大于0.988；在低于10 kGy的射线辐照处理后，川芎的8种有效成分含量无明显差异。结果表明该方法稳定可靠。该研究为辐照技术在川芎品质保障及川芎药材辐照标准的制定提供理论依据和支撑。
川芎 60Co-γ辐照 有效成分 指纹图谱 Ligusticum chuanxiong 60Co-γ irradiation Active ingredients Fingerprints 辐射研究与辐射工艺学报
2023, 41(5): 050303
1 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 西安 710055
2 西部绿色建筑国家重点实验室, 西安 710055
3 西安建筑科技大学材料科学与工程学院, 西安 71005
4 西安建筑科技大学土木工程学院, 西安 710055
针对现代工业中大量废弃碳纤维亟需回收再利用问题, 将废弃碳纤维与高强水泥基材料(HSCBM)相结合, 研究了回收碳纤维(RCF)及其改性对HSCBM流动性、力学性能和导电性能的影响。结果表明: 掺入RCF降低了HSCBM流动性, RCF经NaOH溶液和HNO3溶液改性后HSCBM流动性最高可提升7.74%; 不同水胶比下掺入未改性及改性RCF会降低HSCBM抗压强度, 但提升了HSCBM抗折强度, 经NaOH溶液、HNO3溶液改性后HSCBM抗折强度最高可提升30.61%、24.46%; 水胶比过低(0.20)时, 掺RCF的HSCBM不具备导电能力, 水胶比增至0.25时掺入RCF可显著提升HSCBM导电性, 但其强度会大幅下降, RCF经NaOH溶液和HNO3溶液处理后使HSCBM导电性能进一步提升, 掺量达到渗滤阀值(0.6%)时, 其7、28 d电阻率分别降低了81.41%和82.23%、94.88%和96.15%。研究结果可为HSCBM具有功能性和RCF循环利用提供新思路。
回收碳纤维 改性处理 高强水泥基材料 力学性能 导电性 recycled carbon fiber modification treatment high-strength cement-based material mechanical properties electrical conductivity
南京邮电大学 电子与光学工程学院、柔性电子(未来技术)学院, 江苏 南京 210009
现代科技的发展对高频声表面波(SAW)器件的需求不断增加, 对其工作频率也提出了更高的要求。为了提高SAW器件的频率, 该文构建了一种IDTs电极分层布局的器件模型, 即IDTs/AlN/IDTs/R-sapphire结构, 并采用有限元法分析其声学性能, 包括导纳、相速度、机电耦合系数等。结果表明, IDTs/AlN/IDTs/R-sapphire结构可激发出瑞利波, 且当AlN压电薄膜厚度hAlN=0.4λ(λ为器件周期), 水平中心距Pb=4 μm时, 其工作频率为692 MHz, 传统的IDTs/AlN/R-sapphire结构器件提高了近1倍(356 MHz), 而此时机电耦合系数K2为0.3%, 比传统结构高。另外, 通过优化IDTs电极的结构参数可进一步改善、调制瑞利波器件的性能。当IDTs的上层铜电极和下层铝电极厚度之比Δh=1.2, Pb=4 μm, hAlN/λ=0.5时, 瑞利波器件的谐振频率为657.9 MHz, K2=1.27％; 当Pb=6 μm时, 瑞利波的工作频率为461 MHz, 机电耦合系数达到最大(K2max=1.34％), 较传统IDTs单层布局结构瑞利波器件分别提升了30%和300％。结果表明, IDTs电极分层布局结构不仅可有效地提高SAW器件的工作频率和机电耦合系数, 也可以降低高频SAW器件的制备难度。
声表面波 叉指换能器 有限元分析 机电耦合系数 瑞利波 surface acoustic wave(SAW) interdigital transducer(IDT) finite element analysis electro-mechanical coupling coefficient Rayleigh wave
1 中国科学院精密测量科学与技术创新研究院波谱与原子分子物理国家重点实验室，湖北 武汉 430071
2 中国科学院大学物理科学学院，北京 100049
报道了在中国科学院精密测量科学与技术创新研究院与华中科技大学之间往返60 km的光纤链路上进行相干光学频率传输的工作。以波长为1560 nm的超稳定激光作为传输光，通过使用声光调制器主动补偿由光纤引入的相位噪声，在1 Hz傅里叶频率实现了67 dB的噪声抑制。系统采用全光纤结构的端到端传递，并利用追踪振荡器抑制由光纤偏振变化引起的信号幅度起伏，实现了全天不间断的连续运行。经过4 d的数据积累，测得光纤链路引入的相对频率偏差为量级，1 s频率稳定度为，1000 s稳定度为，65000 s稳定度为。该传输稳定度满足60 km的光钟远程比对需求。
光纤光学 光纤链路 光学频率传输 光钟比对 光纤噪声 计量学 光学学报
2022, 42(23): 2306006
1 福州大学土木工程学院，福州 350108
2 西安建筑科技大学材料科学与工程学院，西安 710055
3 西安建筑科技大学土木工程学院，西安 710055
近年来，天然植物纤维用来增强水泥基材料受到了广泛关注。与合成纤维相比，天然植物纤维具有绿色环保、质量轻、低成本、可再生等众多的优点，在许多领域都有大量应用。然而，天然植物纤维易吸水膨胀、与水泥基体相容性差，不能直接应用于水泥基材料中，需通过对天然植物纤维进行适当的预处理改善其对水泥基复合材料性能的不利影响。基于天然植物纤维的结构及材料组成，综述了天然植物纤维的水处理、涂覆处理、蒸汽处理、碱处理、酸处理、硅烷偶联剂处理、混合处理等方法以及这些预处理方法对天然植物纤维增强水泥基复合材料性能影响的最新进展。
天然植物纤维 水泥基材料 预处理 性能 natural plant fibers cement-based materials pretreatment properties
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Magnetic Resonance and Atomic and Molecular Physics, Innovation Academy for Precision Measurement Science and Technology, Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071, China
2 University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
By using a self-reference transfer oscillator method, two individual 1560 nm lasers with about 1.2 GHz frequency difference were phase locked to a 729 nm ultra-stable laser at two preset ratios. By measuring the beat frequency of the two 1560 nm lasers, fractional instabilities of at 1 s and at 10,000 s averaging time were obtained, and the relative offset compared with the theoretical value was . The frequency ratio of them was evaluated to a level of in one day’s data acquisition. This work was a preparation for remote comparison of optical clocks through optical fiber links. The technique can also be used to synthesize ultra-stable lasers at other wavelengths.
optical frequency transfer optical clock comparison optical frequency comb Chinese Optics Letters
2022, 20(8): 081403
山西大学, 物理电子工程学院山西 太原 030006
本文基于变系数Hirota方程的呼吸子解, 研究了色散渐减光纤系统中高功率脉冲串的产生及传输特性。当二阶色散取指数形式, 随着传输距离的增大呼吸子能够形成稳定传输的高功率脉冲串, 且高功率脉冲串稳定的位置与色散系数的调制强度和衰减系数密切相关。此外, 研究了三阶色散对高功率脉冲串产生的影响。选取适当形式的三阶色散不会影响高功率脉冲串的产生, 但会影响高功率脉冲串的偏移程度及偏移方向。最后, 在增益损耗存在的情况下, 研究了高功率脉冲串在传输过程中振幅的变化。以上结果表明, 通过调整参数能够实现对高功率脉冲串的操控, 为光通信在实际中的应用提供了一定的理论指导。
变系数 三阶色散 高功率脉冲串 增益损耗 variable-coefficients third-order dispersion high-power pulse train gain and loss
1 首都师范大学物理系, 北京 100089
2 中国计量科学研究院时间频率计量科学研究所, 北京 100029
介绍了一种自主搭建的测量落体在自由下落过程中旋转角速度的装置,评估了不同落体旋转角速度引入的旋转误差对重力测量的影响。针对具有旋转初速度的落体在真空腔内自由下落的运动模型,该装置采用光杠杆原理,将高精度位置传感器(PSD)作为光跟踪设备,研究并推导出落体由旋转所导致的反射光位移与下落时间的关系。然后,对PSD采集记录的时间位移曲线进行拟合,求解落体单次下落的旋转角速度值。在调整真空腔垂直度后,最大旋转角速度值可减小为16.88 mrad/s,引入的重力测值不确定度为0.57 μGal,即该状态下落体的释放更加平稳。实验表明,该装置不仅可以进一步提升绝对重力仪中落体传动机构的装调精度,还可以对光学干涉绝对重力仪工作过程中的落体姿态进行监测,进一步降低落体旋转所引入的测量不确定度。
测量 计量仪器 光学干涉绝对重力仪 落体旋转误差 光杠杆原理 角速度测量
山西大学物理电子工程学院，山西 太原 030006
基于变系数非线性薛定谔方程，对具有初始啁啾的对称艾里脉冲的传输特性进行解析求解和数值研究。解析结果表明，在周期色散调制下，对称艾里脉冲的传输轨迹具有一定的周期性，并且它的传输特性在很大程度上依赖于啁啾参量和主瓣位置。在满足焦点存在的条件下，通过调节啁啾参量和脉冲主瓣的初始位置，可以控制对称艾里脉冲相互碰撞过程中产生的焦点数量以及焦点的位置。此外，本文还考虑了截断参数和克尔非线性效应对啁啾艾里脉冲传输特性的影响。截断参数不影响焦点的数量和位置，但较大的截断参数在碰撞时会损失更多的能量。非线性效应会导致孤子脱落，更强的非线性会导致更多孤子产生。
非线性光学 非均匀光纤 对称艾里脉冲 啁啾参量 脉冲主瓣 聚焦
