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关键词： 红外衰减全反射技术(ATR)法   丙烯酸酯类黏合剂   红外光谱分析   质量控制  

摘要： 为缩短评价锂电黏合剂产品质量的试验时间,加快工业批次生产,本实验使用傅里叶红外光谱仪,采用衰减全反射技术(ATR)法对丙烯酸酯类黏合剂进行红外光谱快速定性分析。结果表明:基质丙烯酸酯聚合物的红外光谱特征吸收峰有羰基C=O在1730 cm^(-1)处有强峰及1250 cm^(-1)及1170 cm^(-1)处分别是C-O的反对称和对称伸展振动的特征峰,且1170 cm^(-1)处峰大于1250 cm^(-1)的峰。3000~2800 cm^(-1)这个波数段是甲基和亚甲基的伸缩振动峰。红外衰减全反射法(ATR)对丙烯酸酯类黏合剂样品可直接测定,检测速度快,可应用于丙烯酸酯类黏合剂的成分鉴定分析。

关键词： 相移光纤光栅   分布式反馈光纤激光器   窄线宽   单偏振   相对强度噪声  

摘要： 研究了相移光纤光栅(PS-FBG)耦合强度对分布式反馈光纤激光器(DFB-FL)输出性能的影响。基于传输矩阵理论和粒子能级速率方程建立了DFB-FL的传输模型,仿真结果表明:PS-FBG透射狭缝带宽随着耦合强度的增大而减小;DFB-FL的泵浦效率随着PS-FBG耦合强度的增大先增大后降低;DFB-FL的输出偏振态与光纤内部双折射、PS-FBG的耦合强度相关,降低PS-FBG耦合强度或增大光纤内部双折射有利于DFB-FL单偏振态输出;DFB-FL的弛豫振荡频率(ROF)随着PS-FBG耦合强度增大向高频方向移动,同时相对强度噪声(RIN)下降。在实验室制备了不同PS-FBG耦合系数和光栅长度的DFB-FL,性能测试结果与理论分析结果相吻合。最终通过封装结构设计获得了输出激光线宽为4.1 kHz,RIN峰值<-120 dB/Hz,偏振消光比(PER)为23 dB,泵浦效率为0.17%的窄线宽光纤激光器。本研究对研制高效率、窄线宽、低噪声、单偏振输出的种子源激光器具有一定参考价值。

关键词： 光纤光栅(FBG)   中低频   灵敏度   振动检测   简支梁  

摘要： 针对中低频高灵敏度振动检测的需求，提出了一种增敏型对称简支梁结构的光纤光栅(fiber Bragg grating, FBG)加速度传感器。首先对传感器模型进行理论分析，然后对传感器结构参数进行数值优化，为了满足高灵敏度的要求，得出简支梁厚度仅为0.5 mm,再通过有限元法对传感器进行仿真分析，最后加工传感器实物并对其进行实验测试。实验表明，传感器的固有频率为294.6 Hz,灵敏度为307 pm/g,横向抗干扰度小于2.7%,可用于30—130 Hz频段的振动信号的测量。

关键词： 高中物理实验   信息技术   双缝干涉   光的波长   实验教学  

摘要： 信息技术在教育领域被广泛应用。以高中物理实验教学“用双缝干涉测光的波长”为例，教师要积极探索信息技术与物理实验教学的深度融合，明确实验的目的和要求，改进实验设备，让学生了解实验装置和操作步骤，在实验过程中进一步理解知识，深入研究问题，提升物理学习兴趣和学科核心素养。

关键词： 拼接原子光刻光栅   峰谷高度   衍射效率   严格耦合波理论  

摘要： 光栅干涉仪作为一种精密位移测量手段，具备高精度、高分辨力以及强抗干扰能力等优势。光栅作为干涉仪的测量基准，其周期准确性与位移测量结果的精度直接相关。基于原子光刻沉积技术的原子光刻光栅周期直接溯源至铬原子跃迁频率，将其运用于光栅干涉仪的研制，使得测量结果可直接溯源，保障了测量结果的准确性和一致性。然而单次原子光刻制备的光栅面积较小，限制了干涉仪的测量量程。尽管采用拼接原子光刻技术可实现原子光刻光栅面积的延拓，且理论上不引入周期误差，但是拼接区域光栅峰谷高度存在不均匀性，将会影响光栅的衍射效率。文中基于严格耦合波分析理论对拼接原子光刻光栅的衍射特性进行了仿真分析，当光栅峰谷高度从30～85 nm改变时，TE偏振入射光对应衍射效率从0.3%升高至1.9%,TM偏振入射光对应衍射效率随着峰谷高度变化逐步升高，最大值可达36.8%。同步进行了光栅衍射性能的实验测试，结果表明实验测试结果与仿真理论结果的变化趋势一致。该研究为基于拼接原子光刻光栅的直接溯源型光栅干涉仪测量量程扩展提供了技术指导。

关键词： 张量补全   双层优化   ?-迹函数   极小极小   极小极大  

摘要： 提出了一种新的张量补全模型，即用光滑?-迹函数来代替核范数的双层优化模型。在新模型中，不需要在每次迭代时对张量的所有模式矩阵进行奇异值分解，最多需要两次奇异值分解，有效减少了张量全部模展开带来的较大计算量，提高了计算效率。最后，通过随机张量补全和图像修复的数值实验结果表明，与传统的核范数模型相比，所提出的极小极小和极小极大组合模型双层优化具有较少的CPU时间和较好的精度。

关键词： 光刻   光栅   套刻误差   角分辨散射   严格耦合波分析  

摘要： 针对光栅周期与入射光波长接近的套刻标记仿真需求，基于角分辨散射测量原理，提出一种会聚光照射下联合光瞳采样和严格耦合波法计算光栅衍射效率的方法。利用该方法建立了套刻测量光学特性模型，针对不同入射光波长及偏振态条件，计算不同结构套刻标记的衍射效率（DE）、测量灵敏度（K）和叠层灵敏度（SS）等关键参数，给出实现高精度套刻测量的装置最佳配置条件的筛选原则，总结出测量灵敏度和叠层灵敏度接近0时套刻测量会出现极大误差的原因。所提方法和仿真分析结果可为套刻标记的设计优化提供理论支持与应用参考。

关键词： Refractive index  

摘要： Optical nonlinear effects refer to phenomena wherein the response of materials to light changes nonlinearly with increasing light intensity. With advancements in laser technology, the increasing intensity of light causes pronounced nonlinear effects in optical system components. Optical thin films are optical components comprising stacked materials with high and low refractive indices. They are crucial in modern optical systems because of their regulatory flexibility, ease of manufacturing, and integration. Therefore, the nonlinear effects in optical thin films have emerged as a notable research area. This article reviews and discusses the physical mechanisms, measurement techniques, control strategies, and applications of the Kerr, nonlinear absorption, and third harmonic effects in optical thin films. It also highlights prospects for further research on third-order nonlinear effects in these films. © 2025 Universitat zu Koln. All rights reserved.

关键词： 波场模拟   有限差分法   伪谱法   有限元法   谱元法   物理信息神经网络  

摘要： 地震波场数值模拟在地震勘探、地震资料处理和地球构造研究等方面发挥着重要的作用。波动方程数值模拟方法充分考虑了地震波传播的动力学特征和几何学特征,可以为地震波传播机理的研究和复杂地层的解释提供强有力的理论支持,是目前应用较为广泛的地震波场数值模拟方法之一。本文调研了五种基于波动方程的数值模拟方法:有限差分法易于理解,但数值频散问题明显;伪谱法精度高,但计算效率低;有限元法适用于复杂模型,但计算资源消耗大;谱元法适合高精度问题,但对计算内存需求较高;基于物理信息神经网络的深度学习法具有较强的适应性,但训练成本较高。并分别叙述了这五种数值模拟方法的理论基础、适用条件和最新进展。未来,地震波场数值模拟方法应结合深度学习等最新技术,优化边界条件模拟真实的边界反射情况,提高模拟的精度和效率。

关键词： 光纤布拉格光栅   反射特性   光栅设计   传感特性  

摘要： 针对飞秒激光逐点刻写短栅区光纤布拉格光栅（FBG）的反射率低的问题，设计了一种基于双凹面型结构的高反射率FBG，并进行了初步实验验证和传感特性的仿真分析。优化了双凹面圆弧弧度，使FBG反射特性达到最优；讨论了调制区域长度、周期、光栅调制深度及阶数对其反射性能的影响，并与传统FBG进行对比。初步结果表明，当双凹面圆弧弧度为0.062πrad、栅区长度为400μm、周期为1.6μm、调制深度为0.0083、阶数为3时，飞秒激光写制FBG的反射率达到81.7%，比传统FBG的反射率增加了近一倍，而3 dB带宽几乎不变。利用飞秒激光直写法写制了上述条件均相同的传统FBG和双凹面型FBG，实验结果与理论仿真结果一致。所提出的双凹面型FBG具有反射率高且灵活可调的优点，为新型微纳光学器件的性能优化提供理论参考。