到2018年,普通发光二极管（LED）的普及率将达到80%。基于LED的可见光通信（VLC）技术有望为高速VLC的实现提供新方案。国内外研究者们分别对先进调制、编码/均衡、复用技术及材料/芯片等进行了研究,以扩展调制带宽、提高传输速率和增加传输距离。对载波幅相调制、自适应比特功率加载的正交频分复用调制、硬件/软件预均衡、后均衡等技术以及新型...
针对固体激光增益模块紧凑化、简单化的设计需求,建立了激光二极管（LD）叠阵单侧抽运Nd：YAG晶体棒的模型,并利用TracePro软件对陶瓷聚光腔内Nd：YAG晶体棒抽运光的吸收情况进行了数值模拟。分析了聚光腔形状、晶体棒半径和Nd3＋掺杂浓度及其他影响因素对聚光效率和增益分布均匀性的影响。研究表明,聚光效率随聚光腔横截面积近似呈线性变化,Nd^...
针对中红外固体激光器结构紧凑、抽运源模块温度要求严苛等引起的激光器散热难题,采用强制对流冷却、半导体制冷与热管导热等多种方法相结合建立了激光器的散热系统。应用COMSOL有限元软件建立了紧凑型中红外固体激光器散热系统有限元模型,利用温度传感器采集激光器侧壁和内部温度数据,对比有限元计算结果验证了模型的有效性。基于此模型计算了...
设计了太阳光直接抽运1064nm激光放大器,并实现了太阳光抽运下的激光放大。该激光放大器采用菲涅耳透镜和金属锥型腔相结合的太阳光会聚系统,增益介质为圆盘状Nd：YAG和Nd/Cr：YAG晶体。分析了固体激光放大的原理。通过tracePro仿真太阳光会聚系统,计算了增益介质表面的抽运光功率密度。基于Nd：YAG与Nd/Cr：YAG的光学与物理参数,用LASCAD仿真了...
设计并研究了对光纤侧面加工的方法,使光纤侧面发光,从而获得了液晶显示器背光模组所需要的多发光点结构的激光光源。模拟分析了对光纤侧面加工时不同孔深、孔面积、孔几何结构等参数对光纤光场的影响,得到了各个出光点对应光场照度最大值在5%均齐度范围内的光场。
根据分布布拉格反射镜（DBR）的工作原理,优化量子阱（QW）和DBR结构,采用Crosslight计算机模拟软件模拟了垂直腔面发射半导体激光器（VCSEL）的反射谱和QW增益谱,确定QW组分、厚度以及DBR的对数。采用分子束外延技术外延生长并制备了850nm顶发射VCSEL。测试结果表明,阱宽为5nm的In_（0.075）Ga_（0.925）As/Al_（0.35）Ga_（0.65）As QW,在室温...
烷烃类气体中的碳原子是碱金属激光器中碳粒沉积的唯一来源,因此对碱金属蒸气室内的烷烃气体气压进行高精度无干扰探测有助于定量分析碳粒沉积问题。采用傅里叶变换红外光谱技术,选择主峰右翼的吸收峰（3.369μm）作为特征峰,对甲烷气压进行了定量分析,并分析了蒸气室倾斜对测量精度的影响。实验结果表明,对纯甲烷以及甲烷和氦气配比1：3时的气体...
为提高Inconel 690合金管表面的耐蚀性和耐磨性,对合金管表面进行了激光熔凝渗氮处理,对处理后试样的微观组织、相组成、显微硬度及耐蚀性能进行了测试与分析,研究结果表明,激光氮化层主要由CrN、γ相等物相组成,氮化层具有较高冶金质量且无裂纹、气孔等缺陷,组织分布均匀、晶粒细小,显微硬度最高达到253 HV。经过激光熔凝渗氮处理后,合金管对Cl^...
采用双光束光纤激光焊接方法对特殊的十字交叉型接头进行焊接研究,从焊缝成形、力学性能和微观组织方面,系统研究了光斑排布方式和热输入对双光束激光焊接十字交叉型接头焊接特性的影响规律。试验结果表明,采用双光束激光焊接方法可成功实现十字交叉型接头的连接,获得成形良好、力学性能满足要求的接头。在热输入大于120kJ/m时可实现接合面的完...
系统研究了双光束焊接过程中能量比对焊缝成形以及能量利用率的影响,采用高速摄像技术实时观察了不同能量比下的熔池行为,分析了能量比对双光束焊接特性的影响机制。结果表明,随着能量比增大,双光束焊缝熔深先减小后增大,熔宽变化规律与之相反,并在能量比为50/50时获得最小熔深和最大熔宽。不同能量比下能量利用率差别较大,能量比为20/80和50/50...
基于主成分分析-支持向量机（PCA-SVM）模型,提出一种利用近红外辐射信号预测接头形貌的方法,研究了信号的变化规律与焊缝形貌之间的相关性,实现了工艺参数的优化。提取信号的6种时域特征参数并进行主成分分析,获得了接头形貌综合评定指标。根据信号的输入特征,利用支持向量机进行了分类预测。结果表明,近红外辐射信号能够反映焊接过程中焊缝状...
利用皮秒激光在304不锈钢上进行表面着色试验研究。分析了皮秒激光对不锈钢表面着色的机理,建立了表面色彩的模型。分别试验研究了扫描线间距、扫描速度和脉冲能量等激光工艺参数对着色效果的影响。研究结果表明,改变线间距、扫描速度和功率均能对着色效果产生显著影响,在扫描速度90-300μm/s,扫描线间距0.001-0.01mm,单脉冲能量60-140mJ/cm^2的...
通过激光损伤实验,系统分析了传统研磨抛光加工工艺中表面杂质、刻蚀时间、亚表层缺陷和划痕宽深比对熔石英元件激光损伤阈值的影响。结果表明：擦洗后熔石英元件的激光损伤阈值为21.6J/cm^2,未经擦洗的元件的激光损伤阈值为11.28J/cm^2,受表层杂质影响激光损伤阈值大幅度降低,而有缺陷位置处的激光损伤阈值明显比无缺陷位置处的低。刻蚀时间的...
飞秒激光加工是一种冷加工技术,能克服热效应的影响,使加工材料的边缘非常整齐和精确,对高熔点和硬脆材料的微细加工具有显著优势。为制备一种由金属靶和金刚石构成的X射线源微结构阵列阳极,提出采用飞秒激光加工技术加工金刚石微结构阵列,通过实验研究了飞秒脉冲激光加工多晶金刚石材料的工艺参量,重点分析了激光聚焦物镜、激光脉冲能量、重复...
针对5083铝合金厚板激光焊接中易出现的未熔合倾向和气孔缺陷问题,利用光纤激光对厚度为20mm的5083铝合金进行了超窄间隙填丝焊接试验。分析了激光功率、焊接速度和送丝速度对未熔合倾向和气孔缺陷的影响。结果表明,增加激光功率、减小焊接速度或送丝速度将会减小未熔合倾向;气孔缺陷将随激光功率和焊接速度的减小而减小,随送丝速度的增加先减小...
采用激光熔化沉积方法制备了Ti6Al4V合金单墙体,研究了工艺参数对熔池尺寸稳定性、沉积层微观组织生长特性的影响。基于有限元模拟方法,计算了不同工艺条件下熔池的温度场及熔体的冷却速率。结果表明,在前几层的熔化沉积过程中,熔池尺寸会随基体散热条件的改变发生明显变化。对每层热量输入进行优化,可以准确控制熔池尺寸的稳定性。相比激光功率...
为了对激光直接金属沉积成形技术中不同参数进行规范,对Inconel 625球形合金粉末进行了激光直接金属沉积成形试验,对成形参数进行了无量纲化,得到了以接触角为几何形貌评价参数的加工图,并对工艺参数与单道沉积层几何形貌间的关系进行了分析讨论。结果表明,特征能量比为0.5-0.7时,粉末完全熔化且不造成能量剩余,沉积层呈现平滑的椭圆形;送粉速率...
激光熔覆制备了一种高硬度铁基涂层,涂层平均硬度约为775HV,未发现裂纹缺陷。对涂层显微组织进行表征,结果显示,涂层为均匀、细小的树枝晶组织形态,初生枝晶内为马氏体相,枝晶间为残余奥氏体相,残余奥氏体基体上弥散分布着颗粒状碳化物。枝晶间有Mo、Cr、W、Nb等元素偏聚,但涂层中的C元素分布均匀。枝晶间残余奥氏体存在大量层错,并在层错密集区...
在细管径侧吹气体的辅助下,对SUS 304不锈钢试样进行了光纤激光焊接,使用高速摄影设备配合背景激光光源对匙孔、熔池以及金属蒸气的行为进行了观察,并对焊缝熔深和焊缝成形进行了分析。结果表明：在激光功率、焊接速度、离焦量、喷嘴位置与角度等参数一定的情况下,焊缝熔深随着细管径侧吹气体流量的增大而增加。细管径侧吹气体可以明显打开匙孔...
提出了双激光沉积掺杂薄膜技术,利用准分子纳秒激光和飞秒激光分别烧蚀石墨和锗靶材,保持准分子纳秒激光的参数不变,而将飞秒激光的脉冲频率逐次由0提高至500 Hz,在硅基底上获得锗含量逐次增大的掺杂类金刚石膜。实验结果表明：随着锗掺杂量的提高,锗掺杂类金刚石膜的折射率略微增大,消光系数增大7.3倍;表面硬度呈近似的线性降低,降低幅度约为41...
为了降低紫外固化系统光源的热辐射,根据光学薄膜理论,以HfO_2、AlF_3和Cr作为镀膜材料,采用反射与吸收相结合的结构,设计了紫外高反射、可见/近红外高吸收的滤光膜。通过在基底和膜系之间增镀Al膜作为过渡层,提高了薄膜的牢固性。通过优化工艺参数,研制了220-400nm波段平均反射率为90.6%、420-2000nm波段平均吸收率为92.4%的滤光膜。
依据光学薄膜理论及光学材料的特性,结合膜系设计软件,采用拆分技术原理,实现了双面膜系的设计,解决了单面膜层过厚、应力过大的问题。利用逆向分析法对实验测试结果进行反演,通过对膜层敏感度分布的研究,分析了产生误差的原因。采用不同的监控方式,使膜系的敏感层厚度得以精准控制。最终研制的滤光膜光谱测试结果表明,3.31μm单点透射率为93.7%,...
极紫外光刻系统中的碳污染会降低多层膜反射率,在保证光学元件性能的前提下,如何选择碳清洗工艺是一项重要课题。通过对不同清洗工艺的原理分析,揭示了不同工艺对多层膜反射率的影响主要体现在膜层氧化、刻蚀及表面粗糙度劣化等方面。基于时域有限差分方法及总积分散射理论,研究了不同影响因素与多层膜反射率的关系。结果表明,膜层氧化及表面粗...
在1060-1100℃的温度范围内和真空条件下对Nd,Y：SrF2激光晶体进行了高温退火处理,测试了高温退火前后Nd,Y：SrF2晶体的X射线双晶摇摆曲线、抗弯强度、应力分布和波前畸变图谱。结果表明,高温退火能有效改善晶体的结晶性能、抗弯强度、应力分布和光学均匀性。当退火温度为1080℃、退火时间为36h时,获得的晶体综合性能最优,该温度和时间为最佳退...
针对传统的基于光强传输方程（TIE）相位恢复方法中需要通过移动待测物体或者CCD以实现光强图像采集所造成的速度慢、精确度低等问题,提出了一种新的基于硅基液晶（LCOS）变焦透镜的相位恢复方法。首先,在LCOS上加载具有不同焦距的透镜相位分布图,使其实现变焦透镜的功能;然后通过本研究所设计的系统在同一成像平面上采集不同散焦距离的光强图像...
大气湍流参数是评价大气信道对空间激光通信系统性能影响的重要依据。根据机载平台的运动特点,采用差分像运动法并利用夏克-哈特曼传感器与指向、捕获、跟踪伺服单元等设备,在加格达奇地区开展了不同海拔高度下大气湍流参数的分层测量实验。结果表明,在Kolmogorov湍流条件下,该地区日间大气湍流强度随海拔高度的增加而减弱,并在该变化趋势上叠加...
三坐标测量机（CMM）是坐标测量技术中高效率的精密测量系统,随着超精密加工技术的发展,对三坐标测量机测量精度的要求越来越高。考虑到三坐标测量机在测量过程中的弱刚体性状态,提出了一种基于激光追踪仪多站位测量的三坐标测量机空域坐标修正方法。首先建立激光追踪仪多站位测量系统,然后利用激光追踪仪的高精度干涉测长值对被测空域内的三坐...
双脉冲双向传输放大构型可对两束激光脉冲沿主放大器空间对称的两个方向同时进行传输放大,有效增加了放大器的储能提取率,在惯性约束聚变激光驱动器领域具有很大的应用价值。通过建立等效光路,推导了两束激光脉冲在传输放大时波前畸变的叠加过程,并对神光-Ⅲ主机装置中的实测数据进行了数值模拟。结果表明,双向传输放大构型下两束激光脉冲的波前...
近年来,航天技术的蓬勃发展使得空间碎片日益增多,严重影响在轨航天器的安全运行,因此需要对空间碎片进行探测和清除。随着对空间碎片探测要求的不断提高,空间碎片探测系统逐渐向一体化和多功能化的方向发展。提出了一种测距成像通信一体化的光学系统,通过分析成像跟踪的最大探测距离以及测距通信的接收功率,优化选取一体化光学系统中的最佳参数...
为提高分布式光纤拉曼测温系统的测量速度和测量准确度,提出了一种自补偿光纤损耗及光纤色散的温度解调方法,并进行了实验验证。该方法对斯托克斯与反斯托克斯后向散射信号进行了损耗修正,避免了测温前对整条传感光纤进行定标处理的过程,减小了系统的运行时间;采用色散补偿平移算法对斯托克斯后向散射信号的位置进行修正,获得了与反斯托克斯后向...
购物车(0)