1 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
2 中国科学院上海光学精密机械研究所强场激光物理国家重点实验室，上海 201800
3 中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光单元技术实验室，上海 201800
为实现石英玻璃的快速密封焊接，本文提出了一种利用皮秒激光进行两步扫描的焊接方法，首先利用较高能量脉冲快速扫描，在玻璃界面形成初步焊接，再利用较低能量脉冲慢速扫描，扩大熔池体积。在焊接强度和密封性能等方面，将两步扫描焊接与传统单步扫描焊接进行了对比，结果表明：两步扫描焊接样品具有更高的焊接强度（平均剪切强度达到了45 MPa），同时可实现更好的密封效果。为了探究不同间隙宽度下玻璃焊接强度的变化，通过滴加含不同直径SiO2微球的分散液增大玻璃间隙，结果发现两步扫描方法可以对间隙超过27 μm的石英玻璃进行一定强度的焊接（剪切强度为2.4 MPa）。基于此方法，成功实现了石英玻璃的高强度快速密封焊接，并利用单一皮秒激光扫描平台演示了微通道的快速制备和封装。
激光技术 玻璃连接 密封焊接 两步扫描 微通道封装 皮秒激光 中国激光
2023, 50(20): 2002101
昆明理工大学化学工程学院，云南 昆明 650500
为了实现高效、低成本的机械密封动压槽激光精密加工，基于槽深与激光能量密度和作用时间之间的关系，构建了一个简单有效的槽深计算模型，研究了激光功率、重复频率、扫描速度、填充间距和标刻次数等工艺参数对槽深的影响规律，并进行了实验验证。结果表明：在所研究的工艺参数取值范围内，槽深计算结果随变量参数变化的趋势和实验结果呈现良好的一致性，槽深与各个工艺参数之间具有明确的数学关系，即槽深与激光功率、标刻次数成正比，与扫描速度成反比，与填充间距近似成反比，且随重复频率的增大，槽深线性减小。在5组工艺参数计算案例中，槽深的计算结果与实验结果均较为吻合，槽深最大相对误差不超过15.07%。
激光技术 激光加工 机械密封 动压槽 槽深计算 工艺参数 中国激光
2023, 50(12): 1202404
1 中国人民公安大学侦查学院，北京 100038
2 上海市现场物证重点实验室，上海 200083
打印文书与印章交线先后顺序的判断是鉴定文件真伪和相对制成时间的关键内容。利用中心波长为900 nm的谱域光学相干层析（OCT）系统对激光打印机和喷墨打印机与油性和水性两种印油印章制成的若干相交线样本进行检测，通过获取的交线区域二维断层成像和三维立体图像，比较两类打印机制成的样本在OCT检验下的成像特征，进而判断朱墨时序。对120个样品，包括30组激光打印机与印油的朱墨时序样品和30组喷墨打印机与印油的朱墨时序样品进行了比较研究，每组样品均选取了多个区域重复测试。实验结果表明，激光打印机和喷墨打印机形成的相同朱墨时序样本的OCT图像在透射光亮度分布上形成的反差是不一致的，这可为判别打印文书和印章的交线顺序提供参考。
成像系统 光学相干层析技术 朱墨时序 打印文书 印章 实验研究 激光与光电子学进展
2022, 59(10): 1011005
为分析斯特林制冷机间隙密封泄漏量影响因素权重, 结合同心环形缝隙流动理论, 确定影响因素包括间隙厚度、密封长度、间隙两端压差、转速、间隙内径以及活塞冲程。通过正交试验搭建 32组数学模型, 基于计算流体 CFD数值模拟的方法, 研究分析不同密封间隙的泄漏情况。利用方差分析对仿真结果进行处理, 结果表明间隙厚度对斯特林制冷机的泄漏量影响最大；压差、密封长度、活塞冲程以及转速对泄漏量影响依次减小；间隙内径对泄漏量影响最小。这对斯特林制冷机间隙密封减小泄漏量的设计提供了参考。
间隙密封 正交试验 权重分析 泄漏量 clearance seal, orthogonal test, weight analysis,
中国电子科技集团公司第二十六研究所，重庆 400060
半球陀螺激光封焊的主要缺陷是匙孔处凝固裂纹。为解决焊缝气密性难题，在运用激光焊接“小孔效应”原理对焊接过程进行理论分析及相关试验验证的基础上，探讨了焊接接头“错边”结构对防止热裂纹的机理，并据此提出了新的焊接结构。研究结果表明，新结构焊缝裂纹受到抑制，气密性得到了显著提高。
凝固裂纹 半球陀螺(HRG) 激光封焊 错位 裂纹机理 气密性 solidification cracking hemispherical resonator gyroscope(HRG) laser seal welding misalignment crack mechanism air tightness=
中国电子科技集团公司第三十四研究所，广西 桂林 541004
针对高功率光纤激光系统中光纤对接端面产生水雾凝结的问题，分析出产生该问题最重要因素为连接器不具备防潮密封性能，对其结构装配及使用过程进行剖析，同时指出其防潮密封缺陷原因，进行技术创新与工艺改进，设计了防潮密封型光纤连接器。介绍了该新型连接器防潮密封原理及结构组成；重点对该新型光纤连接器性能进行全面测试，包括浸水试验、恒定湿热试验、在线运行应用验证等。试验结果表明，其插入损耗小于0.2 dB，防潮密封性能良好，取得较好的预期效果。
高功率光纤激光 水雾凝结 防潮密封 光纤连接器 光纤端面 high power fiber laser water mist condensation moisture-proof seal fiber connector fiber end face
1 中国人民公安大学 刑事科学技术学院, 北京 102623
2 公安部物证鉴定中心, 北京 100038
为了实现高仿真光敏印章印文的自动识别, 探究训练样本量、网络模型对识别准确率的影响, 通过扫描打印伪造法、拓印设计伪造法制备2枚高仿光敏印章, 盖印3 000枚印文作为训练样本, 30枚印文作为测试样本, 利用卷积神经网络4种模型实现高仿真光敏印章印文的鉴别。4种网络模型均能得到100%的识别准确率。仿真实验结果表明, 针对高仿真光敏印章印文识别任务, 卷积神经网络能作为一种可行的方法为检验提供辅助参考; 综合分析4种网络模型, Resnet50是最优选择。
高仿真光敏印章 盖印印文 自动识别 卷积神经网络 high simulation photosensitive seal stamp impression auto recognition convolutional neural network 太赫兹科学与电子信息学报
2020, 18(1): 136
四川轻化工大学机械工程学院, 四川 宜宾 644000
为减少因封酒环缺陷导致酒质量变差的问题,提高缺陷检测效率,需对封酒环在线缺陷检测方法展开研究与开发。根据封酒环结构、位置与瓶盖内径、深度等特点,研发一种基于机器视觉双视场双工位协同在线检测系统。针对封酒环轮廓缺陷在二维信息中难以提取的问题,提出将封酒环轮廓二维信息转换成一维向量,在此基础上应用一维向量理论对其缺陷进行分析与处理,并采用小波模极大值法进行缺陷提取与判定。实验结果表明该系统可有效检测封酒环轮廓任意位置缺陷,检测精度达到99.89%。与手工检测相比,轮廓信息经维度转换后,检测效率提高6倍以上,满足现场实际生产和预期研发要求,为封酒环无损在线检测提供新的途径。
机器视觉 缺陷检测 封酒环 维度转换 小波模极大值 激光与光电子学进展
2019, 56(23): 231501
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院大学, 北京 100049
基于600 mm口径的某激光发射系统, 提出了一种卷帘覆盖压紧式密封方法, 卷帘采用卷曲收放结构, 通过电机驱动卷轴转动带动同步带运动, 同时利用弹性拉紧机构拉紧卷帘, 使卷帘在收放运动过程中一直保持紧贴密封平面来达到密封效果。通过理论分析与有限元建模仿真, 对其密封特性进行了分析, 得出密封平面的结构形式是影响密封性能的主要因素。通过分析比较, 选取PVC作为卷帘材料。设计的结构为密封凸起平面形式, 卷帘厚度为0.5 mm, 结构边缘带有30°倒角。对其密封特性进行有限元仿真分析, 得出卷帘中心挠度为6.269 mm。在设计指标所允许的的极限载荷下卷帘所受应力远小于材料拉伸强度, 不会破坏。满足密封要求。
激光光学 强激光 卷帘式密封 覆盖压紧 有限元分析 laser optics high power laser rolling blinds seal coverage constraint Finite Element Analysis 红外与激光工程
2019, 48(5): 0506005
