作者单位
摘要
合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽 合肥 230009
精密测量技术是先进制造业得以高速发展的基础。光谱共焦传感器具有测量精度高、检测速度快、系统集成度高等技术优势,已成为先进制造领域当前备受关注的精密测量技术之一。首先,介绍光谱共焦测量原理,分析构成光谱共焦传感器的关键器件;然后,针对点光谱共焦传感器,综述构成传感器的色散物镜、宽光谱光源、光谱检测装置,以及光谱处理算法等关键技术方面的研究进展;其次,针对线扫描光谱共焦传感器,综述扫描方式、光路结构、光谱检测装置,以及光谱信息处理方法等关键技术;最后,总结当前光谱共焦传感器的研究重点、难点,以及未来的技术发展方向。
光谱共焦传感器 色散物镜 宽光谱光源 光谱仪 峰值提取 
激光与光电子学进展
2024, 61(2): 0211005
作者单位
摘要
1 国网辽宁省电力有限公司, 辽宁沈阳, 110000
2 国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院, 辽宁沈阳, 110000
3 国网辽宁省电力有限公司营口供电公司, 辽宁营口 115000
4 国网辽宁省电力有限公司锦州供电公司, 辽宁锦州 121000
5 国网辽宁省电力有限公司铁岭供电公司, 辽宁铁岭 112000
电力稳定器在电网中起到稳定电压的作用, 一旦该设备出现异常, 电网运输电力质量会受到直接影响。面对这种情况, 研究一种基于红外成像技术的中低压电网电力稳定器高温运行可靠性图像识别技术。该研究中利用红外成像技术采集电力稳定器图像并实施预处理。分割电力稳定器红外图像, 划分目标区域和背景区域。提取目标区域 5个直方图-阶统计特征。以 5个直方图-阶统计特征为基础, 结合判别系数, 构建分类器, 实现电力稳定器状态识别。针对存在异常的电力稳定器, 计算图像目标区域处的相对温差, 确定可靠性等级。结果表明: 5个测试稳定器中只有 2个稳定器处在异常状态, 具体为稳定器 2中组成部分 3异常, 稳定器 5中组成部分 1异常。稳定器 2组成部分 3相对温差为 82.32%, 对应可靠等级为 2级, 可靠性低; 稳定器 5组成部分 1相对温差为 91.35%, 对应可靠等级为 3级, 可靠性非常低。对比实验结果表明, 所提方法识别准确率达到 92.3%以上, 优于对比方法, 具有更大的应用价值。
红外成像技术 中低压电网 电力稳定器 可靠性 图像识别 infrared imaging technology, medium and low voltag 
红外技术
2023, 45(12): 1351
李冬 1,2魏波 1,2许岩 1,2于砚廷 1,2何传林 1,2,*
作者单位
摘要
1 齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋仪器仪表研究所,青岛 266000
2 齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋技术科学学院,青岛 266000
针对声速测量实验中多关注时间(相位)而忽略信号幅值的不足,依托常用的水声探测设备在水箱中搭建信号测量装置。利用示波器得到直达声的时间差和电压峰峰值,基于时差法的测量原理计算水中声速并进行电声转换,实现声速和声压的同步测量。结果表明声速和纯水中理论声速的相对误差为2.0%,声压级差和球面波声传播理论声压级差的相对误差约为6.0%。该实验设计加深了对声压、灵敏度等抽象概念的理解,训练了学生利用Excel进行数据处理的能力。
声速 声压 灵敏度 脉冲串 sound speed sound pressure sensitivity burst 
实验科学与技术
2023, 21(5): 23
作者单位
摘要
1 辽宁科技大学材料与冶金学院,辽宁 鞍山 114051
2 辽宁省化学助剂合成与分离重点实验室,营口理工学院,辽宁 营口 115014
基于一种创新的废旧锂离子电池回收再合成的绿色循环路线,以熔融LiCl-KCl作为熔盐介质,废旧锂电池正极材料热还原转型产物LiOH·H2O与Co2O3为原料,通过熔盐法合成了锂离子电池正极材料钴酸锂LiCoO2,进而制备纽扣电池用以资源的循环利用。主要研究钴酸锂合成的反应动力学及反应条件对产物钴酸锂LiCoO2的材料结构、形貌结构的影响;通过电化学分析手段对钴酸锂LiCoO2的电池性能进行测试表征。结果表明:运用Kissinger法计算合成过程中的3个吸热反应过程的活化能依次为34.212 00、168.539 25、221.261 81 kJ·mol-1;在750 ℃焙烧6 h,产物LiCoO2具有良好的六方晶格结构;在0.2 C倍率、测试电压范围在2.4~4.2 V的条件下对电池进行充放电及循环性能测试,得出在750 ℃焙烧6 h合成的LiCoO2制备出的实验电池,其首次充放电比容量分别为150 mA·h/g和147 mA·h/g,Coulombic效率为98%,循环充放电50次之后的放电比容量仍有129 mA·h/g;经过倍率循环后电池仍有较好的充放电性能。
锂离子电池 熔盐合成 钴酸锂 回收 lithium-ion battery molten salt synthesis lithium cobalt oxide recovery 
硅酸盐学报
2023, 51(7): 1680
作者单位
摘要
北京理工大学光电学院光电成像技术与系统教育部重点实验室,北京 100081
极紫外光刻曝光光学系统是极紫外光刻机的核心部件,其设计直接影响极紫外光刻机的性能。极紫外光刻机曝光系统的设计难度大、研究周期长,国外极紫外光刻机产品已经用于高端芯片的制造,但国外对中国禁运相关产品。国内极紫外光刻机曝光系统的设计和研发始于2002年。国内相关领域的研究主要聚焦在极紫外光刻机曝光光学系统的光学设计、像差检测、公差分析、热变形分析等。结合国内外极紫外光刻机曝光光学系统设计研究的历史和现状,较为系统地综述了极紫外光刻投影物镜和照明系统的设计研究与进展,包括:极紫外光刻机投影物镜系统及其设计方法、极紫外光刻照明系统及其设计方法、极紫外光刻曝光光学系统的公差分析、热变形及其对成像性能的影响研究,这为我国从事极紫外光刻机研制、曝光系统光学设计与加工的学者、工程师等提供了极紫外光刻机曝光系统设计研究的历史、现状和未来趋势的相关信息,助力我国极紫外光刻机的设计和研制。
极紫外光刻 光刻机曝光系统 物镜系统 照明系统 光学设计 
光学学报
2023, 43(15): 1522002
杨蒙蒙 1,2伍言龙 3陈旭 3,4任辉 4[ ... ]刘亚雄 1,*
作者单位
摘要
1 季华实验室, 佛山 528200
2 新疆大学机械工程学院, 乌鲁木齐 830017
3 佛山科学技术学院机电工程与自动化学院, 佛山 528000
4 西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室, 西安 710049
利用光固化技术制备的生物玻璃陶瓷骨植入物在骨修复领域具有许多优势, 然而生物玻璃陶瓷受粉体粒度的影响, 在光固化打印工艺、结构、力学性能和生物性能等方面存在较大的差异。本文以光固化3D打印过程中粒度的变化为切入点, 制备了两种不同粒度粉体的生物玻璃陶瓷浆料, 分别对生物玻璃陶瓷浆料的稳定性、流变特性和固化特性进行了表征, 根据TG-DSC曲线绘制了脱脂烧结曲线并对骨支架的表面质量、结构和力学性能进行了评价, 最后通过颅骨修复试验对降解性能进行了分析。结果表明: 小粒度粉体的浆料稳定性较好, 黏度较高, 对应的固化厚度和过固化宽度也较小; 小粒度粉体制备的骨支架表面质量、结构致密化程度和弯曲强度均优于大粒度粉体制备的骨支架, 但降解速率较低, 植入体内2个月后有新骨长入骨支架孔隙。本研究对不同粒度粉体的生物玻璃陶瓷骨支架制备具有指导意义, 有助于推动基于粒度分布的梯度可控降解骨支架的开发和应用。
生物玻璃陶瓷 骨支架 光固化技术 3D打印 粒度 降解性能 bioglass ceramics bone scaffold photocuring technology 3D printing particle size degradation performance 
硅酸盐通报
2023, 42(1): 267
作者单位
摘要
安徽工业大学建筑工程学院, 马鞍山 243002
将钢渣、矿渣微粉与废弃混凝土碎料混拌制备钢渣-杂填土基层, 并对其性能开展研究。体积安定性试验表明, 矿渣微粉具有明显抑胀作用, 掺入50%(质量分数, 下同)钢渣、50%杂填土以及外掺钢渣质量30%矿渣微粉的试件的10 d高温水浴膨胀率仅为1.32%, 而未掺矿渣微粉的试件3~5 d膨胀率均超过2%限值。7 d无侧限抗压强度和28 d劈裂强度正交试验表明: 7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度影响因素大小顺序为钢渣、水泥掺量、混凝土碎料占比、土壤固化剂; 各组试件中7 d无侧限抗压强度、28 d劈裂强度最大值分别为12.41 MPa、2.24 MPa; 钢渣-杂填土基层最佳配比为50%钢渣、50%杂填土(m(混凝土碎料)∶m(素土)=6∶4), 外掺钢渣质量40%的矿渣微粉、5%水泥、0.018%固化剂, 此时试件具有良好的水稳定性。强度影响因素试验表明, 矿渣微粉对试件强度的增幅影响最大。X射线衍射及扫描电子显微镜分析表明, 在矿渣微粉和土壤固化剂的作用下, 钢渣中f-CaO被有效消解, 团聚体与混凝土碎料、钢渣颗粒的密实包裹阻止了内部水分的挥发和外部自由水的侵入, 既保证了钢渣-杂填土基层的强度, 又有效抑制了膨胀。
道路基层 钢渣 建筑垃圾 土壤固化剂 体积安定性 强度试验 road base steel slag construction waste soil stabilizer volume stability strength test 
硅酸盐通报
2023, 42(1): 196
作者单位
摘要
电子科技大学信息与通信工程学院光纤传感与通信教育部重点实验室,四川 成都 611731
提出一种少模掺铒光纤放大器(FM-EDFA)仿真方法,通过引入泵浦相关的等效掺铒浓度参数来拟合双向泵浦实验数据,并用VPI软件高效仿真FM-EDFA的级联传输性能。采用光隔离波分复用器(IWDM)开展了LP01和LP11两模双向泵浦放大实验,验证了上述仿真方法的可行性。通过优化前后向泵浦功率的比例,设计了一款模式增益约为11 dB的均衡FM-EDFA;仿真结果表明,该FM-EDFA循环传输10次后的差模增益和光信噪比分别为0.56 dB和27 dB,大于32 GBaud DP-32QAM模分复用信号传输系统纠后无误码所要求的光信噪比阈值。
光学器件 少模掺铒光纤放大器 双向泵浦 仿真方法 差模增益 
中国激光
2023, 50(5): 0501003
徐岩 1,2彭志刚 1,2,*石宇航 1,2王贝贝 1,2[ ... ]王璞 1,2
作者单位
摘要
1 北京工业大学 材料与制造学部 激光工程研究院,北京 100124
2 北京工业大学 北京激光应用技术研究中心,北京 100124
光纤-固体混合放大技术能够将光纤激光器和固体放大器的优势结合,获得结构紧凑、成本低廉的高功率超短脉冲激光。因此,实验设计了基于掺镱光纤-固体混合放大技术的高平均功率超短脉冲激光器。该激光器主要由全光纤结构激光器和两级固体放大器组成,第一级为基于Yb: YAG单晶光纤的固体放大器,第二级为基于无侧面抛光的棒状Yb: YAG晶体的主放大器。超短脉冲全光纤前端平均输出功率为6.5 W,重复频率52.9 MHz,脉冲宽度47.5 ps。第一级单晶光纤放大器采用单通放大形式,在反向泵浦功率182 W时获得40 W的平均功率。第二级固体放大器同样为单通放大,在反向泵浦功率307 W时获得平均功率122.9 W的超短脉冲激光输出,滤除热退偏激光后获得了107.3 W的线偏振超短脉冲激光,对应斜效率为26.1%。此时测得脉冲宽度为12.1 ps,中心波长为1 030.6 nm,光谱宽度为2.4 nm。在最大输出功率107.3 W时,测得水平和垂直方向的光束质量因子Mx2=1.45,My2=1.20。
激光放大器 超短脉冲 混合放大 laser amplifier ultrashort pulse hybrid amplification 
红外与激光工程
2022, 51(6): 20210442
覃蝶 1,2,*吴永前 1,**徐燕 1张帅 1,2邓婷 1,2
作者单位
摘要
1 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209
2 中国科学院大学,北京 100049
为解决拼接干涉测量过程中的子孔径机械定位误差问题,提出一种基于遗传算法的定位误差补偿方法。该算法利用子孔径重叠区域匹配度作为适应度函数,再使用误差搜索算法计算并补偿子孔径测量过程中产生的定位误差。通过仿真及实验证明该算法对子孔径机械定位误差的补偿能力。拟合柱面镜的仿真结果显示,该算法角度误差计算精度优于0.01°,平移误差计算精度优于0.16 mm,且补偿后的拼接面形与仿真面形基本一致。对曲率半径接近100 m的椭圆柱面镜的拼接测量实验结果表明,所提出的机械误差补偿算法可以有效补偿拼接测量过程中引入的机械定位误差,减少子孔径测量过程中对高精度机械位移平台的依赖。
X射线光学 Kirkpatrick-Baez镜 光学测量 面形检测 拼接干涉仪 
激光与光电子学进展
2022, 59(17): 1734002

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