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关键词： 宽带增透膜   光学薄膜   折射率   可见光波段   光学膜   MgF2   中心波长   镀膜材料  

摘要： 本文提出一种基于不同实验条件下的镀膜研究方法,设计了可见光波段宽带增透膜。选择TiO2和MgF2为镀膜材料,通过TFCalc软件设计了380 nm~780 nm波段宽带增透膜(AR膜),并通过模拟仿真实验分析得到单层TiO2、MgF2薄膜各波段的折射率,以及不同中心波长、单层材料折射率误差和厚度误差、入射角变化对可见光波段宽带AR膜平均透过率(AT)的影响。结果表明:中心波长为610 nm,入射角小于50˚,TiO2折射率偏差在−0.2~0,厚度偏差在−10~0 nm,MgF2折射率偏差在−0.1~0.1,厚度在−5 nm~5 nm之间变化时,可实现全波段平均透过率超过96%,为光学薄膜的研究提供了一种可参考的研究途径。

关键词： 覆土储罐   混合复用   光栅阵列   全时全域   泄漏监测  

摘要： 储罐在覆土情况下,可能会因土壤压力导致罐体变形从而产生泄漏,故采取可靠的罐体泄漏在线监测技术,在确保储罐生产安全中显得尤为重要。为解决目前储罐泄漏安全监测存在的定位精度低、响应速度慢、监测范围小等问题,文章采用弱反射型布拉格光栅阵列(FBG)双波长波分/时分混合复用组网技术实现对覆土储罐表面温度全时、全域在线监测。FBG阵列测温精度为±1℃,传感器空间分辨率为1 m,经过对覆土储罐两个月的数据监测和高压充水实验,分别验证了传感器在覆土情况下的长期稳定性和可靠性。结果表明,将FBG应用到储罐监测中,将有效提高储罐的生产安全性,具有较大的推广应用价值。

关键词： 莫尔图案   织物经纬密度   机器视觉   图像处理  

摘要： 对光栅遮光效应产生莫尔图案的机理进行了分析,提出了变常数电子光栅的概念,阐述了变常数电子光栅的生成方法,并提出利用图像灰度投影算法、线性拟合及最大偏离值处理等算法准确定位投影曲线的特征峰位置,推导了斜纹织物经纬密度的计算公式;设计并搭建了基于变常数电子光栅的织物经纬密度在线检测系统。采用32种不同颜色、不同编织结构的平纹和斜纹织物进行了经纬密度检测。实验数据表明,对于平纹和斜纹织物的检测准确度均高于99.0%。本文所提出的方法突破了实际物理光栅的限制,避免了复杂耗时的图像处理算法,具有装置结构简单、检测算法高效及适用性强等优点,为织物经纬密度在线检测提供了一种创新的检测方法。

关键词： 核心素养   实验探究   双缝干涉   创新能力  

摘要： 针对学生分组实验效果不佳的教学现状,指出应当在实验探究教学中寻求创新;以"用双缝干涉测量光的波长"实验为例,开展基于学生分组实验的创新教学建构,以期为中学物理教学提供有效策略.

关键词： 声速测量   声光效应   MATLAB编程   模拟计算  

摘要： 本文利用声光效应对晶体中声速进行实验测量,通过Matlab编程实现图像识别和数据处理。同时结合以量子力学为基础的密度泛函方法对晶体声速进行理论模拟计算,并对实验结果和理论模拟计算数据及参考文献中的数据进行了对比和讨论,分析了实验中可能产生误差的因素。发现利用计算机对实验图像识别和数据处理可以有效提高实验精度,为将来在高校中开展声光效应相关实验设计和理论模拟计算提供参考。

关键词： 光栅耦合   绝缘体上硅(SOI)   耦合效率   闪耀光栅   切趾光栅  

摘要： 近年来,片上光子集成技术备受关注并飞速发展,但在光纤与芯片、芯片与芯片上实现高效、高可靠性的光耦合仍是难题。光栅因其制作简单,位置灵活,对准容差大及可实现片上测试等一系列优点而备受研究者的关注。目前在绝缘体上硅(SOI)平台和绝缘体上铌酸锂(LNOI)平台上已开发出大量的光栅耦合器件,并获得较高的耦合效率和大带宽。该文主要介绍光栅耦合器的工作原理和主要性能指标,阐述了均匀光栅、倾斜光栅、闪耀光栅和切趾光栅耦合的特点及现阶段进展,并对具有代表性的一维光栅性能指标进行了比较。结果表明,分布式布喇格反射镜和金属反射镜可有效地提升光栅耦合效率。此外,该文还介绍了基于LNOI平台的几种光栅耦合器,其可帮助研究者们梳理光栅耦合器的发展历程、研究现状及各耦合器的特点,为未来研究提供一定的参考。

关键词： 脉冲压缩光栅   激光诱导损伤阈值   损伤机理   阈值提升   污染物  

摘要： 总结了激光辐射条件下脉冲压缩光栅的激光诱导损伤机理,探究了表面形貌、加工方式、结构缺陷以及表面污染等因素对光栅损伤造成的影响,从微观损伤机理的角度阐释了产生损伤的内在原因。在脉冲压缩光栅的激光预处理、加工工艺及表面污染物的去除等方面,分析了实现光栅损伤阈值提升的内在因素,给出了提升光栅损伤阈值的技术措施。根据影响光栅损伤阈值的因素,提出在光栅运行过程中采用多种措施组合的方式来提升光栅的激光诱导损伤阈值。脉冲压缩光栅激光损伤机理和阈值的研究对脉冲压缩光栅系统的稳定运行具有实践意义,为激光装置高能量密度的输出奠定基础。最后,提出了光栅激光诱导损伤研究的科学与技术问题,为脉冲压缩光栅激光诱导损伤阈值的提升提供新的思路,服务于重大科学装置和重要技术领域的发展。

关键词： 不对称光栅   磁共振   偏移量  

摘要： 通过在介质基底上陈列不对称的光栅结构构建了基于磁共振的生物传感器,计算了不同的偏移量、溶液深度对结构性能的影响。结果表明,当光栅结构具有一定偏移量时,结构共振模式为磁共振模式。通过调节偏移量可以使结构具有非常高的品质因子。该结构品质因子可以达到3.47×10^(5),远高于表面等离子体共振生物传感器,同时灵敏度可以达到342nm/RIU,且没有严格的折射率限制。偏移量变化时,结构的稳定性和适用性很好,其灵敏度、分辨率以及线性度变化不大,且当溶液的深度大于1.25μm时,结构的共振峰对溶液深度的变化不敏感。该研究可以用于研制性能更为优越的折射率传感器,为新一代生物传感器的研发提供一定的参考。

关键词： 能源电力供给网络   电缆火灾预警系统   超密集型光栅阵列   无人值守变电站   智慧能源网络  

摘要： 随着我国经济建设进程的不断提速,能源电力供给网络的战略地位愈发凸显,其运营安全问题是当前最急需考虑的首要问题。其中,以消防安全问题最为突出,数量庞大且密集的电缆一旦着火容易造成极大的人员伤亡和财产损失,对社会造成诸多恶劣影响。目前,迫切需要研究一种准确感知导体局部温升的高灵敏火灾预警系统,尽早发现并处理火灾隐患。故在光栅阵列传感技术基础上深入研究了一种超密集型光栅阵列电缆火灾预警系统,实现了厘米级感知、米级定位以及公里级测量,通过与多种同类型火灾探测系统的对比试验,证明了该系统对电缆火灾发生极早期探测和预警的可行性和有效性,为我国能源电力供给网络的运营安全保障提供了重要的技术支撑和先进的监测手段。