作者单位
摘要
1 哈尔滨工业大学材料结构精密焊接与连接全国重点实验室,黑龙江 哈尔滨 150001
2 北京遥感设备研究所,北京 100854
因瓦合金以其独特的因瓦效应被应用于航天用精密光学镜筒制造中。对因瓦合金镜筒激光选区增材制造工艺及其结构设计进行了探究与优化,结果表明:增加激光扫描间距同时适当降低扫描速度可以有效减少匙孔与未熔合等缺陷,得到了显微组织均匀分布且无明显缺陷的样件,其抗拉强度为482 MPa,屈服强度为388 MPa,最终获得了高质量的镜筒结构件。将镜筒结构拓扑优化为斜拉筋式结构并进行去应力热处理后,其内部残余应力仅为屈服应力的13%,且热膨胀系数仅为1.9×10-6 K-1
增材制造 激光选区熔化 因瓦合金 工艺优化 结构设计及后处理 
中国激光
2024, 51(10): 1002314
Minghui Li 1,2Renhong Gao 1,2Chuntao Li 3,4Jianglin Guan 3,4[ ... ]Ya Cheng 1,2,3,6,7,**
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of High Field Laser Physics and CAS Center for Excellence in Ultra-Intense Laser Science, Shanghai Institute of Optics and Fine Mechanics (SIOM), Chinese Academy of Sciences (CAS), Shanghai 201800, China
2 Center of Materials Science and Optoelectronics Engineering, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
3 XXL—The Extreme Optoelectromechanics Laboratory, School of Physics and Electronic Science, East China Normal University, Shanghai 200241, China
4 State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, East China Normal University, Shanghai 200062, China
5 School of Physical Science and Technology, ShanghaiTech University, Shanghai 200031, China
6 Shanghai Research Center for Quantum Sciences, Shanghai 201315, China
7 Hefei National Laboratory, Hefei 230088, China
We demonstrate single-mode microdisk lasers in the telecom band with ultralow thresholds on erbium-ytterbium co-doped thin-film lithium niobate (TFLN). The active microdisk was fabricated with high-Q factors by photolithography-assisted chemomechanical etching. Thanks to the erbium-ytterbium co-doping providing high optical gain, the ultralow loss nanostructuring, and the excitation of high-Q coherent polygon modes, which suppresses multimode lasing and allows high spatial mode overlap between pump and lasing modes, single-mode laser emission operating at 1530 nm wavelength was observed with an ultralow threshold, under a 980-nm-band optical pump. The threshold was measured as low as 1 µW, which is one order of magnitude smaller than the best results previously reported in single-mode active TFLN microlasers. The conversion efficiency reaches 4.06 × 10-3, which is also the highest value reported in single-mode active TFLN microlasers.
lithium niobate microcavities microdisk lasers 
Chinese Optics Letters
2024, 22(4): 041301
作者单位
摘要
1 浙江大学 光电科学与工程学院,浙江 杭州 310027
2 浙江大学 极端光学技术与仪器全国重点实验室,浙江 杭州 310027
3 先进科技(香港)有限公司,香港特别行政区 999077
为了在设计阶段预测光学系统加工装配后的像质并降低加工装配难度,提升设计效率,文中提供了一个高效的公差灵敏度降低方法。首先使用Zernike多项式量化像差,基于线性代数理论和Monte Carlo分析寻找引入扰动后系统的像差变化规律,通过降维后的像差场以及特征值分布确定主要引入像差;对系统制造过程中可能出现的失对称扰动和轴向扰动进行建模,基于节点像差理论描述扰动造成的引入像差,并通过统计分析确定关键表面;根据Zernike项与波像差的对应关系对像差空间进行变换,提出相应的评价函数纳入优化,进而抑制新像差的产生。将这一方法应用于两个不同的光学系统的设计,优化后预期加工性能(指定空间频率处98%置信度的MTF表现)分别提升了约68%和20%。与使用Zemax软件中TOLR操作数优化相比,结构1的优化时间由7 h缩短到36 min,并且在结构2的优化中成功实现了公差降敏。结果表明,该方法能够在提升效率的同时有效降低公差灵敏度。
光学设计 公差降敏 主成分分析 节点像差理论 optical design tolerance desensitization principal component analysis nodal aberration theory 
红外与激光工程
2024, 53(2): 20230590
作者单位
摘要
福建师范大学 光电与信息工程学院 医学光电科学与技术教育部重点实验室福建省光子技术重点实验室,福建 福州 350007
由于空间光环境的复杂性,抑制杂散光对保证空间相机成像性能尤其重要,该文针对宽光谱波段成像的空间探测相机光学系统进行杂散光分析和抑制优化设计。通过SOLIDWORKS和TracePro的无损式数据交互建立光机模型,并从光机材料的表面特性、机械结构、镜片透过率等多角度优化杂散光模型,再利用朗伯体光源分别对正反向进行光线追迹,然后结合光机模型的半剖图对系统关键表面进行重点取样分析。分析结果表明:优化后的光机系统在离轴角10.3°~15.4°内,点源透过率值与优化前的系统相比下降了66%~99.4%,在离轴角大于14.2°时点源透过率值接近10?4量级,在离轴角18.4°处杂散光的点源透过率约为10?4量级。最后通过鬼像实验,进一步证明了优化后的光机系统设计方法具有良好的杂散光抑制效果。
空间探测相机 杂散光 仿真建模 光线追迹 点源透过率 鬼像 space detection camera stray light simulation modeling ray tracing point source transmittance ghost image 
应用光学
2023, 44(5): 982
作者单位
摘要
1 福建师范大学光电与信息工程学院, 医学光电科学与技术教育部重点实验室, 福建省光子技术重点实验室, 福州 350100
2 福建警察学院刑事科学技术系, 福州 350007
3 浙江省医疗器械检验研究院, 杭州 310018
日常生活和工作中会接触到多种多样的蓝光辐射, 蓝光的生物作用及其生物安全性也越来越受到关注。国内外已颁布一系列关于蓝光潜在健康危害、蓝光生物安全性评价, 以及蓝光产品风险组别的指南、技术报告和标准。“蓝光危害”是灯和灯系统的光生物安全性评价标准体系中使用的一个专业技术术语。该术语并非泛指蓝光辐射有风险, 也不应被误认为蓝光都是有害的。蓝光在维持正常视觉和人体健康中发挥着重要作用, 理性认识蓝光危害对蓝光技术的发展和应用有积极意义。本文围绕蓝光辐射的一些重要性质、来源、蓝光的生物作用以及蓝光生物安全性评价体系, 对蓝光危害目前的共识以及误解进行了客观和理性分析, 并对关于蓝光辐射的生物安全性的相关标准以及蓝光生物安全性评价方法进行了综述。
蓝光危害 蓝光危害加权函数 蓝光生物安全性 曝辐限值 最大允许照射时间 blue light hazard blue-light hazard function biosafety of blue light exposure limit maximum permissible exposure duration 
激光生物学报
2023, 32(2): 0097
作者单位
摘要
西南石油大学电气信息学院, 成都 610000
伴随工业自动化的发展, 红外图像识别技术更多地应用于自动化生产领域。红外图像存在噪点多、图像质量差、色彩信息缺失等特点。针对上述特点, 提出一种从红外图像频率信息出发, 对红外图像进行识别的检测方法——红外图像频域检测方法(IFDM)。首先, 有别于传统图像处理, 该方法从频域角度出发, 通过离散傅里叶变换, 将图像信息变换到频域, 有利于更好地把握红外图像特有的结构特征; 其次, 在频域进行可学习的频率信息筛选, 增强了模型的特征提取能力;最后, 引入了Transformer结构, 相较于CNN结构, 该结构能更好地整合图像中的全局信息。通过在3个特有的红外图像数据集上进行测试, 与其他算法在准确率以及模型收敛速度层面进行比较, 验证了该方法的可行性。
红外图像识别 机器学习 频率深度学习 infrared image recognition machine learning Transformer Transformer frequency deep learning 
电光与控制
2023, 30(8): 13
作者单位
摘要
1 燕山大学材料科学与工程学院亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室, 秦皇岛 066004
2 唐山学院新材料与化学工程学院, 唐山 066000
本文采用湿法刻蚀法将单层石墨烯(G)与掺氟二氧化锡(FTO)薄膜复合在一起, 采用拉曼(Raman)光谱、聚焦离子束(FIB)和透射电子显微镜(TEM)研究了G/FTO双层薄膜的结构、表面和界面形貌、元素分布等信息; 采用基于原子力显微镜(AFM)的开尔文探针力显微镜(KPFM)和导电原子力显微镜(C-AFM)研究了FTO薄膜和G/FTO双层薄膜的形貌、接触电势差(CPD)、功函数、接触势垒。结果表明, FTO薄膜和G/FTO双层薄膜的接触电势差分别为-0.474、-0.441 V, 两者功函数分别为5.329、5.296 eV。与FTO薄膜相比, G/FTO双层薄膜的迁移率由21.26 cm2·V-1·s-1增加到23.82 cm2·V-1·s-1。FTO薄膜和G/FTO双层薄膜相应的势垒高度分别(0.39±0.06) V和(0.33±0.05) V, G/FTO双层薄膜的势垒高度更小。
石墨烯 掺氟二氧化锡 双层结构 接触特性 接触电势差 功函数 接触势垒 graphene fluorine doped tin dioxide bilayer structure contact characteristic contact potential difference work function contact barrier 
硅酸盐通报
2023, 42(6): 2262
童小根 1,2,*张凯峰 1,2,3孟刚 1,2朱王科 1,2[ ... ]付万长 3
作者单位
摘要
1 中建西部建设北方有限公司,西安 710065
2 西安市特种混凝土与低碳建材工程技术中心,西安 710065
3 长安大学建筑工程学院,西安 710064
将金尾矿复合砂作为细集料替代天然砂,研究了金尾矿复合砂替代率对C30~C50混凝土和易性、抗压强度及耐久性的影响,并对力学性能较优组进行了微观结构分析。结果表明:当金尾矿复合砂替代率低于50%(质量分数)时,混合砂具有较优级配;当金尾矿复合砂替代率由0%增加至50%时,需通过调整外加剂掺量来保证金尾矿复合砂混凝土良好的工作性;当金尾矿复合砂替代率为20%~30%时,C30~C50混凝土不同龄期抗压强度、抗碳化性能和抗冻性能较未掺金尾矿复合砂基准组均有较大提升,微观水化产物相互交织增强了结构密实性。
金尾矿复合砂 颗粒级配 混凝土 工作性 抗压强度 耐久性能 gold tailing composite sand particle gradation concrete workability compressive strength durability 
硅酸盐通报
2023, 42(9): 3231
作者单位
摘要
中国建筑材料科学研究总院有限公司,北京 100024
低热硅酸盐水泥具有高温下强度稳定增长的特性,本文以硅酸盐水泥和低热硅酸盐水泥互为对比,研究了在水泥砂浆成型之后直接进行热养护(50~80 ℃)和标准养护1 d后再进行热养护两种情况下的强度发展和水泥浆体的物相组成、孔隙发展、微观形貌特征。结果表明:高温条件下水泥强度损伤行为源于水化后期的微结构劣化,但这一行为与水化初期受热密切相关,低热硅酸盐水泥在高温下较低的水化速率使其水化产物更均匀、密实,浆体的孔结构不随温度的升高以及受热方式的改变出现明显劣化,因此其强度在高温下仍能保持稳定增长;硅酸盐水泥后期由高温引发的钙矾石分解并没有直接导致强度倒缩,但水化初期过高的水化速率使水泥浆体出现更多的孔洞和缺陷,加速了后期由高温引起的单硫型水化硫铝酸钙(AFm)、Ca(OH)2析出与生长,且诱发浆体孔隙率增大。
低热硅酸盐水泥 养护温度 水化产物 孔结构 微观形貌 low-heat Portland cement curing temperature hydration product pore structure micromorphology 
硅酸盐通报
2023, 42(9): 3100
作者单位
摘要
海南大学材料科学与工程学院,南海海洋资源利用国家重点实验室,海口 570228
开发廉价高效的催化剂是发展电解水产业的关键。层状双氢氧化物(LDH)在电催化析氧反应中表现出优异的性能,但这类催化剂在析氢反应中表现出的电化学性能并不好。本文通过将Ag元素掺杂在NiFe-LDH纳米片阵列中,获得了优异的析氢性能。结果表明,在1 mol/L KOH溶液中,电流密度达到10 mA·cm-2所需的过电位仅为73 mV,且塔菲尔斜率为61.3 mV·dacade-1。在800 mA·cm-2的大电流密度下过电位仅为493 mV,明显低于商用铂碳催化剂。在长达30 h稳定性测试后仍保持90%以上电化学性能。催化性能的改善归因于Ag掺杂NiFe-LDH使纳米片尺寸减小和比表面积增加,有效提升产氢动力学并改善电子传输,从而优化NiFe-LDH的电催化析氢性能。
层状双氢氧化物 镍铁  掺杂 电催化 析氢反应 layered double hydroxide NiFe Ag doping electrocatalysis hydrogen evolution reaction 
硅酸盐通报
2023, 42(8): 2960

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