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 基于三维真实表面形貌的聚碳酸酯激光透射焊接温度场模拟

姜宁 王传洋

[摘要]在三维真实表面形貌分析的基础上, 对激光透射焊接过程进行了模拟分析。利用表面粗糙度测量仪对聚碳酸酯(PC)试件的表面粗糙度进行了测量, 构建了表面粗糙轮廓的数学模型, 并进行了实体建模, 通过ANSYS Fluent软件对光...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(09):091401

 基于双芯光子晶体光纤的高灵敏度椭圆侧芯表面等离子体共振折射率传感特性

梁红勤 刘彬 陈佳 刘云凤 胡金凤

[摘要]提出了一种基于双芯光子晶体光纤(PCF)的高灵敏度椭圆侧芯表面等离子体共振(SPR)折射率传感模型。在各向异性的完美匹配层边界条件下利用全矢量有限元法对传感器特性进行了数值仿真。研究发现:在椭圆侧芯中涂覆金属银...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(09):090601

 支撑形变对高精度曲率半径测量的影响

李振兴

[摘要]在进行高精度曲率半径测量时, 三点支撑方式会引入测量误差。对该误差进行了理论分析及有限元仿真, 并通过实验对仿真结果进行了验证。结果表明, 支撑形变中的旋转对称误差项导致测量结果失准。在特定实验条件下, 得到...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(09):091201

 周期阵列微纳结构金属薄膜的透射特性

秦雪 王燕 阎晓娜 张惠芳 何英

[摘要]选择周期阵列微纳结构金属银膜作为研究对象, 用有限元方法对其透射特性进行了数值模拟。研究了孔径大小、金属膜厚度、阵列周期以及入射光的偏振状态对微纳结构透射谱线的影响。结果表明, 透射谱线只对阵列周期的变化...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(08):083101

 氧化锌薄膜的准分子激光退火热效应模拟分析

邵景珍 王 玺 胡红涛 方晓东

[摘要]基于热传导方程建立了ZnO薄膜的准分子激光辐照理论模型,模拟分析了KrF准分子激光辐照ZnO薄膜的热效应。计算了薄膜的温度场分布和热流分布,讨论了激光作用过程中的温度随时间的变化关系,分析了激光能量密度对薄膜温...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(06):061401

 复式晶格二维石墨烯等离子激元晶体的能带结构与态密度

邱平平 邱伟彬 林志立 陈厚波 任骏波 王加贤 阚强 潘教青

[摘要]提出了一种复式晶格二维石墨烯等离子激元晶体结构, 该结构由包含4个石墨烯纳米盘的原胞周期性排列组成。通过有限元法迭代求解本征频率, 得到了石墨烯等离子激元晶体的能带结构和态密度。数值仿真结果表明, 所提出的结...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(05):052401

 液晶光子晶体光纤的设计及热调谐特性分析

王豆豆 李百宏 齐 兵 强 蕊

[摘要]通过在实芯光子晶体光纤的包层空气孔中填充5CB型液晶,设计出了在室温附近具有高热调谐灵敏度的光子带隙型液晶光子晶体光纤。采用有限元方法研究了光子带隙随光纤结构参数的变化规律、光子带隙位置的热调谐特性、光纤...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(03):030602

 激光冲击316L不锈钢焊接件的模拟分析与试验研究

卢海飞 鲁金忠 张文泉 罗开玉

[摘要]采用ABAQUS有限元分析软件, 建立了一种“焊接+激光冲击强化(LSP)”应力分布模型, 研究了不同能量LSP对316L不锈钢氩弧焊焊缝区域应力分布及应变的影响。研究结果表明, 由该模型模拟得到的残余应力分布与试验结果一致。...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(10):101411

 大口径非球面透镜支撑方法的优化

朱星申 宫雪非

[摘要]大口径光学镜面检测系统常常需要透镜元件。透镜元件由自重引起的表面变形严重干扰了系统成像质量, 优化设计合适的支撑方案获得较小的变形量是较为关键的工作。针对某检测装置中直径为1.5 m的透镜进行研究, 使用三维绘...

 PDF全文激光与光电子学进展 | 2017, 54(01):012203

 星载激光通信载荷高体分SiC/Al主镜及支撑结构设计

李 响 张立中 姜会林

[摘要]为了降低激光通信载荷在轨工作中空间环境对于光学系统的影响, 提高通信质量以及跟踪精度, 使用综合性能较好的高体分SiC/Al作为主镜材料, 并通过有限元分析确定了主镜结构的几个重要优化参数。提出了一种一体式主镜柔...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(同学12):1218003

 传导冷却单巴高功率半导体激光器热应力和smile研究

鲁瑶 聂志强 陈天奇 张普 熊玲玲 吴的海 李小宁 王贞福 刘兴胜

[摘要]利用有限元模型分别研究了回流过程和工作过程中传导冷却高功率半导体激光器的正应力、切应力和形变,并借助理论公式分析了热应力和smile的产生原因和分布规律.分析表明,在回流过程中热膨胀系数不匹配造成的切应力是...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(09):0914001

 大口径望远镜主镜支撑系统装调

赵勇志 邵 亮 明 名 吕天宇 刘昌华

[摘要]针对1.2 m大口径望远镜主镜支撑系统, 为保证主镜面形精度均方根要求, 提出了一种有效的装调方法。该主镜支撑系统结合运动学原理, 分别设计了Whiffletree轴向支撑和柔性切向杆侧向支撑结构, 以保证其在较大温差范围内...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(09):0918003

 低阈值混合表面等离子体纳米激光器的仿真设计

李志全 冯丹丹 白兰迪 刘同磊 岳中 顾而丹 李文超

[摘要]设计了一种包含圆柱形纳米线、空气间隙和半圆顶金属脊结构的低阈值纳米激光器.通过有限元法对激光器的模式特性、品质因数以及增益阈值进行数值计算,并研究了这些特性因子随结构几何参数(空气间隙、金属脊宽度和纳米...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(08):0814002

 金属-电介质微盘阵列红外吸收器的光学特性分析

魏东 张贵忠 丁欣 姚建铨

[摘要]根据亚波长微结构的异常光谱特性,提出了一种“圆形铝盘-圆形SiO2盘-铝衬底”的二维周期性微结构可调谐红外吸波器.利用有限元算法对其红外光谱反射性质进行了数值模拟,发现该结构对入射的TE或TM光偏振态、在0°...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(08):0823005

 超声红外锁相热像中金属疲劳裂纹的生热特性

冯辅周 闵庆旭 朱俊臻 徐 超 曹 维

[摘要]超声红外锁相热像技术是一种将调制激励和锁相技术应用于红外热像检测的新型无损检测技术。针对缺陷生热及传热研究中存在的摩擦生热过程难以有效模拟、缺陷内部生热机理不清等理论问题, 采用电-力类比方法, 建立了含疲...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(07):0704004

 用于液压传感的双芯光子晶体光纤

李海涛 王晓亮 折丽娟 陈达如

[摘要]采用全矢量有限元方法进行光纤设计优化, 得到横截面上失去两层空气洞的双芯光子晶体光纤, 可用于液压传感.优化的双芯光子晶体光纤的模场半径和数值孔径与单模光纤基本一致, 在优化的双芯光子晶体光纤和单模光纤之间有...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(07):0706007

 亥姆霍兹光声光谱多气体检测器设计和优化

赵彦东 方勇华 李扬裕 李大成

[摘要]光声光谱技术作为一种先进的光学检测技术, 已成功应用于各种痕量气体检测场合。实现多气体的光声光谱检测, 同时保证高的检测灵敏度是检测器设计的核心目标。针对测量需求设计, 优化了一种基于亥姆霍兹共振的光声光谱...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(06):0620005

 InP基矩形马赫-曾德高速电光调制器行波电极设计与测试

赵丽亚 王乐 杨妍 刘克

[摘要]提出了一种由新型沟槽耦合器和90°弯曲波导构成的InGaAsP/InP基矩形马赫-曾德电光调制器, 对该调制器的L型波导相移臂设计了T型类微带行波电极.首先利用电极的等效电路估算带宽上限, 进而在考虑阻抗匹配、回波损耗...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(05):0523002

 超音速共形光学系统动态热差实时校正研究

李衍璋 黄长春 张运强 牛亚军 宋大林 常 军

[摘要]随着科技的发展, 高速度飞行器对成像质量的要求越来越高。研究了含共形整流罩系统在超音速飞行时由于摩擦生热对其产生的光机性能影响, 设计了应用长径比为1的共形整流罩的共形光学系统, 系统采用楔形镜进行视场扫描,...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(04):0418001

 Characteristics of Rear Support in Centre for Space SiC Mirror

包奇红 沙巍 陈长征 任建岳

[摘要]基于特定的轻量化形式和支撑结构, 采用有限元方法研究了口径为500 mm的空间SiC反射镜的背部中心支撑特性.通过分析镜体结构参量对反射镜性能的影响, 确定了最佳的支撑孔直径与反射镜口径的比例为0.23, 指出对不同口径...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(02):0222003

 活塞式菱形结构光纤布喇格光栅渗压传感器

谢涛 孙恩钊 李川 赵振刚 李英娜 刘爱莲 张长胜

[摘要]为了适应矿井、大坝对渗压监测的需要, 提出一种活塞和菱形传压结构相结合的光纤布喇格光栅渗压传感器, 活塞把测试压力传递到菱形传压结构, 菱形传压结构拉动其上下对称连接的弹性钢片, 导致粘贴在弹性钢片上的光纤布...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(02):0206003

 康普顿光源精密调节镜架机构的设计与分析

刘今越 任东城 张 靓 贾晓辉 崔月盟

[摘要]为弥补国内航天探测中用于探测器标定的γ源单色性差、能量覆盖范围小等缺陷, 设计了一种康普顿光源精密调节镜架。该镜架由压电陶瓷电机驱动, 通过柔性铰链的柔性变形传递运动, 对激光入射角进行精密调节, 实现激光束...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(02):0218002

 实用化少模光纤的研究

曹原 施伟华 郁小松 赵永利 张杰

[摘要]针对大容量光纤通信系统, 设计了一种实用化的椭圆纯硅芯少模光纤, 给出了光纤的设计原理与参考标准, 运用全矢量有限元法结合完美匹配层边界条件分析了光纤的传输特性.在1.4~1.65 μm波长处, 光纤处于稳定的HE11和HE2...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(02):0206002

 星载激光通信载荷高体分SiC/Al主镜及支撑结构设计

李 响 张立中 姜会林

[摘要]为了降低激光通信载荷在轨工作中空间环境对于光学系统的影响, 提高通信质量以及跟踪精度, 使用综合性能较好的高体分SiC/Al作为主镜材料, 并通过有限元分析确定了主镜结构的几个重要优化参数。提出了一种一体式主镜柔...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(12):1218003

 光纤环保温腔体设计及其性能分析

杨汉瑞 杨燕 黄蔚梁 刘晶晶 李勇勇

[摘要]为了改善光纤电流互感器温度性能, 设计了引入保温腔体的光纤环传感头结构.在光纤环受温度扰动引起的热致相位差基础上, 推导并建立了光纤电流互感器系统输出误差离散化数学模型, 利用有限元分析软件分别建立了光纤环自...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(11):1106003

 基于U型结构的单模光纤SPR折射率传感器

薛萌 刘琨 王涛 常鹏翔 江俊峰 刘铁根

[摘要]设计了一种基于U型结构的单模光纤表面等离子体共振折射率传感器, 采用在移除部分包层并弯曲成U型固定后的单模光纤表面镀金纳米层和TiO2调制层的方式, 实现表面等离子体共振的激发.利用有限元仿真软件COMSOL Multiphy...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(10):1006004

 千瓦级传导冷却半导体激光器阵列热特性

朱其文 张 普 吴的海 聂志强 熊玲玲 刘兴胜

[摘要]随着半导体激光器输出功率的进一步提高, 热管理已经成为制约其性能和可靠性的关键瓶颈之一。利用有限元方法对千瓦级高功率传导冷却型(G-Stack)半导体激光器阵列的热特性进行数值模拟与分析。结果表明工作脉宽大于250...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(10):1005003

 超声红外热像中激励源位置对裂纹生热的影响

闵庆旭 张超省 朱俊臻 冯辅周 徐超

[摘要]超声红外热像技术是一种新型无损检测技术, 裂纹生热效果直接决定了裂纹的可检测性, 而激励源位置是影响裂纹生热的因素之一。针对激励源位置对裂纹生热影响不清楚的问题, 建立了超声换能器与被测金属平板的有限元模型...

 PDF全文红外与激光工程 | 2017, 46(01):0104007

 电磁驱动大尺寸MEMS扫描镜的研究

何嘉辉 周鹏 余晖俊 沈文江 司金海

[摘要]基于微机电系统工艺, 设计并制作了一种电磁驱动大尺寸的二维扫描振镜.分析了两种不同的电磁驱动方式产生的力的大小, 选择驱动力较大的双极子方式作为驱动.运用有限元法模拟了器件的谐振频率静态及动态响应, 仿真结果...

 PDF全文光子学报 | 2017, 46(01):0123003

 三维平顶光束激光冲击2024铝合金的残余应力场数值模拟

朱 然 张永康 孙桂芳 李 普 张胜标 倪中华

[摘要]采用有限元方法对三维平顶光束激光冲击2024铝合金进行数值模拟, 模拟结果与文献中的实验结果吻合。研究了不同工艺参数对材料残余应力场分布的影响。结果表明, 随着光斑尺寸的增大, 材料的残余应力增大, 而表面残余应...

 PDF全文中国激光 | 2017, 44(08):0802007

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