以历史为引线,综述了体全息存储技术的研究历史、现状和未来的发展趋势。列举了体全息存储原理、特点以及国内外体全息存储的发展历程。分别介绍了体全息存储驱动器结构、存储材料、信道处理的关键技术的现状,并对相位型及偏振型体全息存储的最新进展进行了展望。对阻碍体全息存储实用化的技术问题进行了分析,认为页间串扰噪声、材料散射噪声、...
利用光纤扩径腰椎熔接技术,分别对长为4.5cm单模光纤的两端进行扩径,形成了球形-单模-球形结构的新型马赫-曾德尔干涉仪（MZI）。基于MZI构造了一种可调谐多波长自激布里渊掺铒光纤激光器。将其置于丙三醇溶液中,在波长为980nm、抽运功率为200mW的情况下,改变丙三醇质量分数会引起光纤包层外界环境的有效折射率的变化,从而导致干涉光谱的改变,实...
采用长焦距透镜与连续介质气体靶是目前高亮度高次谐波产生实验中谐波产率较高的方案,在长焦距透镜方案中进一步探索使用准相位匹配技术,有望在连续介质靶的基础上进一步提高高次谐波信号的强度。根据准相位匹配技术,设计了一种多喷嘴阵列气体靶,通过模拟计算的方法,对比传统连续介质气体靶与多喷嘴气体靶这两种方案,从理论上证实多喷嘴气体靶可...
提出了一种基于高圆度微球腔选模的双环腔光纤激光器。通过改进熔融加热和表面洁净化处理工艺，获得了高圆度、高Q值微球腔，利用二维可视的三维高精度耦合系统实现锥形光纤-微球腔的高效率耦合。通过优化入射光偏振态和锥形光纤直径，获得了耦合效率为99．5％，3dB带宽为1pm，边模抑制比为14．5dB的窄带回音壁模（WGM）共振谱。将高效耦合的锥...
为降低导光镜面激光辐照区的温度梯度,利用有限体积法求解三维湍流传热方程,得到激光辐照区温度场分布,研究了矩形流道尺寸参数、冷却液的浓度与流速等因素对导光镜面平均温升和温升差的影响,并设计了双流道结构。结果表明,对于单流道,镜面辐照区温度场不随其几何中心呈对称分布,最高温度点位于流道下游;增大流道截面尺寸和冷却液流速可以提高换...
设计了一种带圆角的金属脊和低折射率空气间隙的新型混合表面等离子体波导结构。基于有限元法建立数学模型,在工作波长为489nm的可见光波段研究了该波导的电场分布、归一化模式面积、传输距离、品质因子和珀塞尔因子随金属脊曲率半径的变化情况。结果表明,调整结构参数可使波导实现超深亚波长的光场限制,同时获得较大的SPPs辐射增强倍数。在最优...
针对非啁啾激光脉冲,提出了一种基于枚举思想的高功率激光装置非线性相移测试方法。结合脉冲波形和能流变化,得到不同非线性相移假设值下脉冲放大后展宽光谱的理论分布。然后将展宽光谱的理论分布与实测结果进行比较,两者残差最小时理论展宽光谱对应的非线性相移假设值即为测量结果。测试技术和方法不受脉冲时间波形的限制,有效提高了测量结果的...
利用光纤激光-金属活性气体（MAG）复合焊接方法焊接了25mm厚的27SiMn高强钢,分析了焊接接头的微观组织和力学性能。结果表明,接头钝边焊道焊缝和热影响区主要为马氏体;填充焊道的焊缝主要由晶内针状铁素体、少量先共析铁素体和上贝氏体组成,其热影响区组织以马氏体为主。焊接接头硬度分布不均匀,钝边焊道硬度的最高值出现在焊缝;填充焊道硬度的...
以波长为1064nm的超短脉冲激光（脉宽为10ps）作为成丝激发源,引导自聚焦效应在蓝宝石内部产生了突破瑞利长度限制的成丝线迹。利用成丝区因相变而造成的与材料其他区域物相的不同,辅以化学腐蚀的方法,获得了切面粗糙度为800nm的蓝宝石切割件,该技术可实现自由路径切割。分析了皮秒激光的成丝特征和技术实现的工艺参数,确定了皮秒激光在蓝宝石内...
对GH738镍基高温合金贯通槽式损伤试样进行激光沉积修复,分析了修复试样的显微组织及室温拉伸性能。结果表明：激光沉积修复区组织为典型的外延生长柱状枝晶,枝晶垂直于基体,并趋向激光沉积高度方向贯穿多个沉积层连续生长,修复区中心的枝晶取向出现了较大偏转;修复区内未发现γ＇相,且碳化物含量较少,枝晶干上主要为富含Cr、Co的颗粒状M23C6型碳...
采用顺序耦合的方法建立了交叉筋壁板激光弯曲成形的有限元模型,对壁板成形过程中的温度场和应变场进行分析,提出一种变功率扫描策略来减小壁板的非期望变形。结果显示,恒参数扫描时交叉筋壁板不仅发生横向弯曲,还发生纵向弯曲,并且扫描线上的蒙皮发生下凹。分析表明,蒙皮的下凹是由横向弯曲变形不一致导致的,纵向弯曲是由纵向塑性压应变导致的;...
制备了不同Ce^3＋掺杂浓度（摩尔分数）的钇铝石榴石（YAG）单晶和陶瓷,并对激光激发Ce：YAG单晶和陶瓷的光通量、光电转换效率、显色指数及色温进行了研究。在电流为2.6A的激光激发下,Ce^3＋掺杂浓度为0.3%的陶瓷的光通量最高,为617.2lm;Ce^3＋掺杂浓度为0.5%的单晶的显色指数较高,为62,色温为5841K。在功率为2.61 W、材料中心功率密度达10.8 W...
通过激光裂解含Ti粉聚二甲基硅氧烷先驱体,制备了陶瓷涂层,并分析了裂解产物的组成与结构。结果表明,在高能激光作用下,Ti粉与聚二甲基硅氧烷发生自由基反应,生成由晶态的SiC、TiC、TiO2和非晶态SiO2、单质C、C6H18OSi2组成的复相陶瓷涂层。新生的TiO2和TiC陶瓷相能填补陶瓷涂层的孔隙,使涂层表面平整,孔隙减少。金属Ti粉的加入还有利于降低复相...
以低温燃烧合成法制备了BaxNayYzF2x＋y＋3z＋3 m：Erm^3＋上转换荧光粉,通过X射线衍射仪和扫描式电子显微镜对荧光粉的物相及形貌进行分析,采用正交实验法得出最佳配方。通过测试Er^3＋和Y^3＋掺杂浓度不同的样品的上转换发光性能,研究了掺杂浓度对红绿光上转换的影响。结果表明：增大Y^3＋的掺杂浓度,有利于绿光上转换过程;增大Er^3＋的掺杂浓...
为了设计宽带光吸收器件,构建了一个由石墨烯超材料层、空气层和金属层组成的复合结构模型。推导其传输矩阵公式,并利用它计算结构的传输特性。结果表明,通过调节结构参数,可以实现在高吸收率的条件下波长带宽与角度带宽的同时扩展。入射角为π/4时,在入射波长0.1-6.0μm内,吸收率均达到0.8以上。入射波长为3.5μm时,入射角在-70°-70°的范围内吸收...
研制了用于液体零场核磁共振探测的无自旋交换弛豫（SERF）铷原子磁力仪。通过实验测量原子的磁共振曲线,验证了磁力仪工作在SERF状态,且结果与理论相符。采用增加光强的方法提高磁力仪带宽,满足了液体零场核磁共振的带宽需求,磁力仪在20-300Hz频率范围内的灵敏度低于18fT/Hz^1/2。用基于磁力仪研制的液体零场核磁共振装置对甲酸样品进行测量,得...
提出了一种基于微结构法布里-珀罗干涉仪（MS-FPI）的光纤光栅（FBG）脉搏波解调方法。所提出的MS-FPI由单模光纤和光子晶体光纤（PCF）熔接而成,通过特殊的工艺在熔接端面形成微气泡构成布里-珀罗（F-P）腔,其尺寸约为48μm。该MS-FPI经再涂覆后具有较好的机械强度,可作为纱线织入织物。其干涉谱在弯曲直径4cm范围内,基本保持不变,且具有极低的...
为了满足大型自由曲面工件高精度实时三维测量的需求,设计了一种超大尺度线结构光传感器三维测量系统,并提出一种基于一维靶标的传感器外参数的现场标定方法。实验结果表明,该方法的标定精度与基于平面靶标的方法相当,且其一维靶标的高精度制作更容易,外参数的现场标定过程操作更方便,更适合超大尺度线结构光传感器的现场标定。
研制大面积阴极磁聚焦分幅变像管。在2：1电子光学倍率下,研究单磁透镜和双磁透镜成像的像场弯曲。基于光学透镜成像原理,假设成像面形状不随激励微调而改变,推导了离轴点最佳成像位置与激励变化的近似关系式,并由此提出一种测量并减小像管像场弯曲的方法;借助Matlab编程模拟了像管各离轴点的最佳成像位置,拟合得到成像曲面方程,并利用所提出的...
针对室内空间的三维重建,采用双二维激光雷达,提出精确标定两雷达相对位姿的方法,实现三维空间的可连续采集,并获得准确的三维轮廓点云。利用静态标定靶标的扫描数据,建立靶标参数求解数学模型,得到双雷达坐标系相对位姿的补偿矩阵,并转化为精确矩阵。建立仿真平台,模拟标定实验,实现靶标参数的扭曲校正,初步验证该标定方法可行,并进行模拟采集...
在空间调制（SM）无线光多输入多输出（MIMO）通信（SM-OMIMO）系统中,为了在调制方法固定的条件下使系统的传输容量最大化,提出了一种新型自适应功率分配算法（PAA）。新算法采用蒙特卡罗模拟过程选择与具体信噪比（SNR）相对应的最优化功率分配系数。建立了室内通信环境模型,推导了SM-OMIMO系统的离散输入连续输出无记忆信道（DCMC）容量表达...
基于光注入法布里-珀罗（F-P）激光器的波长选择性放大理论,设计并实现了一种窄带可调谐的单通带微波光子滤波器（MPF）。通过改变注入锁定参数,研究了注入锁定参数对中心频率、插入损耗和带外抑制比等性能指标的影响,以及波长功率放大与腔模红移的关系。实验结果表明,通过合理调节注入功率比、主从激光器失谐频率和偏置电流,可以获得带外抑制比...
为了减小室内可见光定位中存在的噪声和时延对定位精度的影响,提出了一种室内发光二极管（LED）可见光定位算法。引入蜂窝拓扑结构进行可见光室内定位,自适应选取LED信标节点。研究噪声对接收光功率的影响,采用均值模型对接收光功率进行校正。传统的可见光时分复用定位系统时延过长,易出现时钟同步错误。为满足高精度实时定位,采用改进的时分复...
分析了由光相干域偏振计测得的光纤陀螺保偏光纤环（PMFC）分布偏振耦合测试数据,建立了测量点偏振耦合幅度模型。结果表明,测试数据是实际偏振幅度耦合被宽谱光源相干函数调制的结果,且存在伪偏振耦合测试数据。在此基础上,提出并实现了分布偏振耦合数据处理算法。绕制PMFC,进行了不同温度条件下分布偏振耦合测试,并提取了真耦合位置和强度信息...
为了改善紫外光（UV）点对点通信中传输距离有限、覆盖范围小的问题,组建了UV自组织（Ad Hoc）网络。结合UV通信的信道特性,提出了一种UV组网通信收发装置设计方案。基于该方案,给出了UV Ad Hoc网络节点定位算法,该算法利用节点间的通信距离和扇区信息求得节点间的相对位置。以无线Ad Hoc网络多播按需距离矢量路由协议为基础,提出了一种UV空分复...
基于光纤布拉格光栅（FBG）构建的传感器网络,将粒子群（PSO）算法与最小二乘支持向量机（LSSVM）相结合,应用于304钢板损伤识别研究中。以FBG中心波长变化量的信息特征为输入量,钢板结构损伤位置为输出量,构建基于LSSVM的损伤识别预测模型,并与相同条件下构建的反向传播（BP）神经网络预测模型进行对比验证。采用PSO算法优化LSSVM损伤识别模型...
设计了基于数字微镜器件（DMD）的荧光显微镜探测系统。该系统不仅能对样品实现荧光成像,而且能探测不同区域样品激发荧光信号能量的实时变化。实验采用DMD快速加载多通道不同帧率的视频信息,实现了对激发光束的分割与频率调制。采用光电倍增管采集样品的荧光信息,荧光信息经模/数转换处理后再进行傅里叶变换、滤波和解调操作,得到了不同信道区...
为了研究白细胞对偏振光的散射特性,运用几何光学近似理论修正偏振光传输的斯托克斯-穆勒矩阵元,基于偏心球模型数值模拟了两束偏振化方向互相垂直的偏振光入射时,不同形状、大小、折射率的无粒白细胞的散射光强空间分布以及散射特性与细胞结构的关系。不同条件下偏振光散射三维分布图像呈现不同的条纹特征,表明分布规律与细胞模型的形体参量和...
激光器的弛豫振荡带来的强度噪声对分布反馈式光纤激光水听器的系统噪声有较大影响。分析了该强度噪声在NPS算法数字实现中的传递过程,发现求导运算的非理想特性是解调结果中引入强度噪声的原因。提出了一种改进的NPS算法,使强度噪声在进入求导运算前被抵消,消除了强度噪声传递到解调结果中的途径。实验结果表明,当弛豫振荡峰处相对强度噪声为-8...
设计了一种竖直式封装结构的分布反馈式（DFB）光纤激光加速度传感器,建立了加速度灵敏度与质量块尺寸参数的理论模型。基于有限元软件,对该加速度传感器的频率响应性能进行了仿真分析,加工制作了传感器原型样品并进行了实验研究。实验结果表明,研制的DFB光纤激光加速度传感器在10-4000Hz频率范围内的平均加速度灵敏度为-119.1dB,且谐振峰值出现...
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