1 北京大学深圳研究生院新材料学院, 深圳 518055
2 深圳市东丽华科技有限公司, 深圳 518109
采用常规熔融退火和两步结晶法制备了具有不同ZrO2含量的Li2O-Al2O3-SiO2(LAS)体系的高结晶度透明微晶玻璃。研究了LAS微晶玻璃的结晶动力学、相演变、微观结构和透光性能。结果表明, ZrO2含量增加到一定量时, 玻璃的析晶方式由一维生长逐渐变为二维生长, 其析晶放热峰Tp值逐渐升高, 而析晶活化能逐渐降低。通过控制热处理升温速率可实现玻璃中硅酸锂(Li2SiO3)、透锂长石(LiAlSi4O10)和二硅酸锂(Li2Si2O5)晶体的析出, 并且发现晶体由硅酸锂(Li2SiO3)向二硅酸锂(Li2Si2O5)转变时, 玻璃的透过率会增大。此外, SEM测试结果显示, 随着热处理升温速率的减小, 玻璃析出的晶体尺寸逐渐变大, 晶体形貌主要为球形晶体。
透明微晶玻璃 盖板玻璃 晶相转变 光学性能 析晶行为 transparent glass ceramics cover glass crystal transformation optical characteristic crystallization behavior
1 北京大学深圳研究生院新材料学院,深圳 518055
2 深圳市东丽华科技有限公司,深圳 518109
锂铝硅玻璃在深加工过程中会经历曲面成形和离子交换等热处理步骤,其压应力分布、结构强度均受到影响。本试验通过单杆静压测试、抗跌落性能测试及拉曼光谱等测试与表征,探究了420~640 ℃的热处理对锂铝硅玻璃性能的影响。结果表明,在低于玻璃应变点温度60 ℃至玻璃应变点温度范围内,热处理可以使锂铝硅玻璃机械性能增强,表现为密度提升、单位交换应力值增大、压应力深度减小以及单杆静压强度有所提高;拉曼光谱分析表明,上述温度范围内热处理使玻璃内部呈六元环的硅氧四面体、铝氧四面体的键长变短,对应拉曼振动峰强度下降,网络结构更加致密;而当热处理温度超过应变点,硅氧四面体之间的桥氧开始断裂,形成大量松散的“岛状”结构硅氧四面体,在高温情况下发生移动,机械性能下降。
热处理 锂铝硅玻璃 离子交换 拉曼光谱 玻璃结构 heat treatment lithium aluminum silicon ion exchange Raman spectroscopy glass structure
河南理工大学电气工程与自动化学院,河南 焦作 454000
随着工业机器视觉的深入发展,大视野高精度视觉系统的需求越来越多。针对大视野导致的精度过低问题,提出一种基于多个低像素相机联合标定的方法。在多相机中选择一个相机作为主相机,求取其他相机的像素坐标系与主相机像素坐标系的映射矩阵,使得主相机的视野无限扩展。同时,为了更精确地得到标定板图像中的圆心像素坐标位置,采用两步标定法提升标定精度。提取标定板圆心像素坐标进行第1次粗标定,获取相机内参以及标定板位姿,从而获取图像平面与世界坐标系的平面Z=0之间的映射关系。对其进行透视偏差矫正,提取矫正后标定板的圆心,再利用逆映射变换把相应的圆心转换回原始位置,用转换后圆心像素坐标位置对主相机进行第2次精标定。最后通过Levenberg-Marquardt算法进行非线性优化获取全局最优解。实验结果表明,所提标定方法的重投影误差在0.005 pixel~0.01 pixel之间。
机器视觉 低像素相机联合 透视偏差矫正 非线性优化 激光与光电子学进展
2023, 60(20): 2015003
针对200Gbit/s PAM4光收发模块的设计需求, 提出了一种基于四阶脉冲幅度调制(PAM4)、数据传输速率达200Gbit/s的光发射组件封装方案。该封装内部集成了4路PAM4电/光转换通道, 单通道数据传输速率为50Gbit/s。介绍了该200Gbit/s PAM4光发射组件的组成和技术难点, 然后对其中的50Gbit/s数据传输通道进行了建模、仿真和优化, 最后完成了样品的测试。测试结果表明: 样品的单通道PAM4数据速率可达50Gbit/s, 整体PAM4数据速率可达200Gbit/s, 满足光收发模块的设计需求。
光发射组件 光收发模块 200Gbit/s 200Gbit/s PAM4 PAM4 TOSA optical transceiver module
1 兰州工业学院材料工程学院,甘肃 兰州 730050
2 甘肃省无损检测新技术工程研究中心,甘肃 兰州 730050
以激光喷射锡球键合时使用的抗激光冲击性能存在明显差异的WC喷嘴为研究对象,借助扫描电子显微镜/能量色散X射线光谱仪对比观察了微观组织及成分之间的差异,结合材料与光束相互作用理论,研究了Co含量和微裂纹影响WC喷嘴抗激光性能的微观机制。测试结果显示,WC颗粒尺度、贯通状微裂纹和金属黏结剂Co含量存在明显不同。分析表明:因烧结压强过大引起的贯通状微裂纹会对激光产生“光陷”现象,并在其周围形成温度较高的热影响区,该区域内熔点较低的Co易于熔化;在喷嘴小孔前端热影响区附近,熔化后的Co和锡球容易发生冶金反应,形成沾锡,严重时喷嘴失效;裂纹越严重、Co含量越高,WC喷嘴的抗激光冲击性能越差。由此可知,降低Co含量和烧结压强,可以有效改善喷嘴的抗激光冲击性能。
激光技术 WC喷嘴 微观组织 抗激光冲击性能 激光束 激光与光电子学进展
2023, 60(1): 0114010
Author Affiliations
Abstract
College of Engineering and Applied Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China
Spatial terahertz wave modulators that can arbitrarily tailor the electromagnetic wavefront are in high demand in nondestructive inspections and high-capacity wireless communications. Here, we propose a liquid crystal integrated metadevice. It modulates the terahertz wave based on the adjustable electromagnetically induced transparency analog when spatially changing the environmental refractive index. The functions of the device can be arbitrarily programmed via photo-reorienting the directors of liquid crystals with a digital micromirror device-based exposing system. The thin liquid crystal layer can be further driven by an electric field, and thus the function can be rapidly switched. Amplitude modulation and the lens effect are demonstrated with modulation depths over 50% at 0.94 THz.
terahertz spatial terahertz wave modulator metasurface Chinese Optics Letters
2023, 21(1): 010002
光学 精密工程
2022, 30(10): 1189