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超疏水光栅微结构表面减阻试验研究 被引量:5
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作者 叶霞 周明 +3 位作者 蔡兰 袁润 李健 李刚 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第23期2779-2781,2785,共4页
为了研究超疏水固体表面的微结构对减阻特性的影响,首先利用飞秒激光加工技术在光滑K9玻璃基面上加工出微脊光栅结构,然后将光滑K9玻璃与光栅结构K9玻璃置于干燥箱内进行硅烷化处理,以降低表面自由能,最后用AR-G2流变仪测量两表面的流... 为了研究超疏水固体表面的微结构对减阻特性的影响,首先利用飞秒激光加工技术在光滑K9玻璃基面上加工出微脊光栅结构,然后将光滑K9玻璃与光栅结构K9玻璃置于干燥箱内进行硅烷化处理,以降低表面自由能,最后用AR-G2流变仪测量两表面的流变特性,试验用流体为体积分数40%的甘油溶液和水。试验结果表明:两表面均存在明显滑移,即都具有减阻特性,且光栅结构的超疏水表面比光滑结构的疏水表面的减阻效果明显;减阻效果随着流体粘度的增大而增强。 展开更多
关键词 光栅微结构 硅烷化 减阻 滑移 超疏水
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完全实现自主可控的国产光栅设计软件
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作者 丁新辉 余惠 +4 位作者 李大为 张军勇 王利 周琼 卢兴强 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第14期264-274,共11页
通过对傅里叶模态法(也称严格的耦合波分析算法)的攻关与研究,介绍了一款国产的光栅设计与分析软件——光栅设计者。该软件独立开发,并完全自主可控,旨在填补国内光栅光学设计分析软件的空白。软件从算法开发与攻关开始,目前已取得了重... 通过对傅里叶模态法(也称严格的耦合波分析算法)的攻关与研究,介绍了一款国产的光栅设计与分析软件——光栅设计者。该软件独立开发,并完全自主可控,旨在填补国内光栅光学设计分析软件的空白。软件从算法开发与攻关开始,目前已取得了重大进展并即将发布。软件核心代码的自主率达到100%,与VirtualLab和Gsolver等国际主流光栅设计软件的计算精度相当,且支持更多光栅类型的设计与分析,包含一维、二维光栅及微结构和超表面等复杂光学结构。光栅设计者以简明的界面,表格化的参数输入,灵活多变的光栅结构建模,强大的参数扫描能力和高效的并行效率为特点,降低了用户的学习成本,适用于从极紫外到太赫兹波段的电磁场计算与分析。 展开更多
关键词 光栅 光栅设计 光学设计 严格耦合波分析 超表面 微结构设计
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微析柱镜光栅微结构热压成型技术
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作者 郜一帆 《价值工程》 2021年第3期186-187,共2页
随着经济的发展和人民生活水平的提升,工业产品在我国的经济建设中发挥着越来越重要的作用。但是传统的工业设计同时代的发展实际需要不相符合,因此,微结构制造技术在全新的时期的工业生产中取得广泛的应用。热压成型技术就是一种微结... 随着经济的发展和人民生活水平的提升,工业产品在我国的经济建设中发挥着越来越重要的作用。但是传统的工业设计同时代的发展实际需要不相符合,因此,微结构制造技术在全新的时期的工业生产中取得广泛的应用。热压成型技术就是一种微结构制作的技术,因为其特点在工业生产中得到了广泛的应用。因此,本文微析柱镜光栅微结构热压成型技术,希望可以为工业生产提供建议。 展开更多
关键词 柱镜光栅 热压成型技术 微结构
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基于飞秒激光微加工的Pt-WO3膜光纤氢气传感器 被引量:9
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作者 周贤 杨沫 +2 位作者 张文 周飞 戴玉堂 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期250-256,共7页
制备了交叉螺旋微结构的光纤光栅氢气传感器。利用飞秒激光在布拉格光纤光栅(FBG)包层加工出交叉螺旋微槽,采用水热法制备片状Pt-WO3粉末,在微结构光纤光栅表面镀Pt-WO3膜,对比无微结构探头,螺旋微结构探头增大了传感器灵敏度,微结构探... 制备了交叉螺旋微结构的光纤光栅氢气传感器。利用飞秒激光在布拉格光纤光栅(FBG)包层加工出交叉螺旋微槽,采用水热法制备片状Pt-WO3粉末,在微结构光纤光栅表面镀Pt-WO3膜,对比无微结构探头,螺旋微结构探头增大了传感器灵敏度,微结构探头灵敏度是无微结构探头的1.55倍。通过理论数值计算传感器灵敏度,探讨仿真值与实验结果差异性。制备的传感器具有灵敏度高、响应速度快、重复性好的特点,具有监测氢气泄漏的应用前景。 展开更多
关键词 传感器 飞秒激光 氢气传感器 BRAGG光纤光栅 微结构
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光纤布拉格光栅应力传感技术研究与应用 被引量:5
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作者 胡正文 焦莉平 +2 位作者 庞成鑫 桑杰 程冯宇 《上海电力学院学报》 CAS 2017年第1期25-29,共5页
介绍了光纤布拉格光栅测量应力的原理,论述了国内外光纤布拉格光栅在应力测量方面的研究与应用.分析了制备工艺、聚合物封装、化学蚀刻、复合材料封装等对光纤布拉格光栅在测量范围、测量精度、工作寿命、多路复用以及实用性方面的影响... 介绍了光纤布拉格光栅测量应力的原理,论述了国内外光纤布拉格光栅在应力测量方面的研究与应用.分析了制备工艺、聚合物封装、化学蚀刻、复合材料封装等对光纤布拉格光栅在测量范围、测量精度、工作寿命、多路复用以及实用性方面的影响.指出了光纤布拉格光栅要在实际中得到更广泛的应用,仍需作更多的研究,找到简便易行的封装方法,从而实现更高精度、更大范围的信号检测. 展开更多
关键词 光纤布拉格光栅 应力测量 微结构 聚合物
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光子晶体光纤长周期光栅制作技术与应用最新进展 被引量:2
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作者 于秀娟 张敏 廖延彪 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期4-8,共5页
详细介绍了光子晶体光纤长周期光栅几种典型制作方法,包括相位掩模法、CO2激光脉冲激励法,机械压力诱导法、电弧放电法、液晶法和声波诱导法,并且分析了各种方法的优缺点,简单介绍了光子晶体光纤长周期光栅的温度、应变、折射率传感特... 详细介绍了光子晶体光纤长周期光栅几种典型制作方法,包括相位掩模法、CO2激光脉冲激励法,机械压力诱导法、电弧放电法、液晶法和声波诱导法,并且分析了各种方法的优缺点,简单介绍了光子晶体光纤长周期光栅的温度、应变、折射率传感特性。简要介绍了光子晶体光纤长周期光栅在光通信和光传感领域的应用情况,并且展望了基于光子晶体光纤长周期光栅的新型光子器件的未来发展情况。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 带隙光纤 空芯光子晶体光纤 长周期光栅 微结构光纤 蜂窝光纤
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Role of Flexible Macro Fibre Composite (MFC) Actuator on Bragg Wavelength Tuning in Microstructure Polymer Optical Fibre Long Period Grating for Strain Sensing Applications
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作者 Asok K. Dikshit Akhil Raj V. L. 《Journal of Sensor Technology》 2013年第3期75-83,共9页
The microstructure polymer optical fibre (mPOF) inscribed long period grating (LPG) offers a wide field of application in strain sensors arena within the materials elastic limit. Flexible innovative macro fibre compos... The microstructure polymer optical fibre (mPOF) inscribed long period grating (LPG) offers a wide field of application in strain sensors arena within the materials elastic limit. Flexible innovative macro fibre composite (MFC) actuator generates electromechanical force under DC driving voltage. We propose a novel method for Bragg wavelength blue shifting through stretch tuning of mPOF LPG in axial direction under applied DC voltage on attached MFC with LPG. The grating period of mPOF LPG changes refractive index and causes blue shift of Bragg grating fibre wavelength. The shifting governs on the values of generated electromechanically strain transfer from flexible MFC to mPOF LPG and they have potential applications in strain sensor. 展开更多
关键词 microstructure POLYMER Optical FIBRE (mPOF) Long Period grating (LPG) MACRO FIBRE COMPOSITE (MFC) ACTUATOR Strain Sensing Blue Shifting
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槽栅型微结构用于红外色差校正的仿真与实验 被引量:1
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作者 孙艳军 王君 +3 位作者 纪雪松 王丽 王越 李哲 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期297-303,共7页
针对传统光学元件在红外波段色差校正方面存在系统结构复杂、光能损失严重、质量大等问题,以红外波段4.8μm和10.6μm存在的色差为例,将槽栅型表面微结构用于红外波段的色差校正;根据广义斯涅尔定律及时域有限差分(FDTD)理论计算微结构... 针对传统光学元件在红外波段色差校正方面存在系统结构复杂、光能损失严重、质量大等问题,以红外波段4.8μm和10.6μm存在的色差为例,将槽栅型表面微结构用于红外波段的色差校正;根据广义斯涅尔定律及时域有限差分(FDTD)理论计算微结构表面的相位分布,采用FDTD Solution软件仿真双方柱槽栅型微结构;设计两个槽栅型微结构宽度L1=400nm、L2=950nm,槽栅高度K=500nm;采用离心式涂胶法、电子束光刻、离子刻蚀等一系列工艺技术,制备双方柱槽栅型微结构样品,分析胶膜厚度、曝光图像质量、刻蚀槽型的影响因素。结果表明:改变L1和L2的大小可实现在4.8μm和10.6μm这两种波长下分别达到0~1.5π和0~2π范围的相位调制;L1=408nm,L2=944nm,K=495.32nm,表面粗糙度为16.32nm,相关参数在误差允许范围之内;4.8μm和10.6μm这两个红外波段的峰值透过率分别为71%和64%;利用平行光位置色差测试原理测得两个红外波位置色差减小到30%,从而验证了槽栅型微结构器件对红外色差的校正作用。 展开更多
关键词 表面光学 色差校正 槽栅型微结构 红外波段
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FBG光纤的飞秒激光刻蚀特性及传感应用 被引量:1
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作者 周贤 刘克非 +2 位作者 张欣 张海波 明兴祖 《包装学报》 2021年第6期34-41,共8页
在布拉格光栅(FBG)光纤的包层中制作微槽,结合敏感材料提高了FBG光纤传感器的灵敏度,拓宽了其传感应用领域。利用飞秒(fs)激光对Ⅰ型布拉格光栅光纤进行刻蚀,通过调节激光功率和辐照时间,分析光纤折射率变化以及光纤表面和内部结构的刻... 在布拉格光栅(FBG)光纤的包层中制作微槽,结合敏感材料提高了FBG光纤传感器的灵敏度,拓宽了其传感应用领域。利用飞秒(fs)激光对Ⅰ型布拉格光栅光纤进行刻蚀,通过调节激光功率和辐照时间,分析光纤折射率变化以及光纤表面和内部结构的刻蚀特性,并探讨fs激光对光纤光栅微沟槽形貌和反射光谱的影响。实验结果表明,微槽表面由于碎屑的凝固而产生许多柱状结构,且随着激光能量的增加,柱状结构不断长大,槽深和形状服从高斯能量分布;随着激光功率和辐照时间的增加,反射率谱永久红移,带宽增加。利用微结构光纤增敏性能,有效提高微结构光纤光栅磁场探头和氢气探头的传感性能。 展开更多
关键词 飞秒激光 布拉格光栅光纤 折射率 微结构
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侧向微结构宽脊波导分布反馈1.06μm半导体激光器
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作者 郭郅冬 范杰 +2 位作者 王海珠 邹永刚 马晓辉 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第4期583-590,共8页
为了改善宽脊波导半导体激光器侧模特性和光谱特性,提出了一种具有侧向微结构脊波导和高阶脊表面光栅的分布反馈半导体激光器。该激光器在宽脊波导的两侧刻蚀微结构区,基于各阶侧模光场分布不同的特性,增大了谐振腔内基侧模与高阶侧模... 为了改善宽脊波导半导体激光器侧模特性和光谱特性,提出了一种具有侧向微结构脊波导和高阶脊表面光栅的分布反馈半导体激光器。该激光器在宽脊波导的两侧刻蚀微结构区,基于各阶侧模光场分布不同的特性,增大了谐振腔内基侧模与高阶侧模的损耗差,消除了远场光斑“多瓣”现象并且输出功率有所提升;同时,借助高阶脊表面光栅,器件的线宽得到了进一步压窄。在脊波导宽度50μm、腔长1 mm的情况下,与宽脊波导半导体激光器相比,制备的激光器件在0.6 A驱动电流下实现了对高阶侧模的抑制,输出功率、斜率效率、电光转换效率分别提升了16.4%、17.9%、15%,并且光谱特性得到了有效的改善,光谱线宽约为39 pm。 展开更多
关键词 半导体激光器 侧向微结构 高阶Bragg光栅 侧向模式 窄线宽 远场光斑
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三维编织复合材料内部应变场有限元计算与原位测量 被引量:1
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作者 严烁 孙宝忠 顾伯洪 《航空制造技术》 2020年第15期70-80,共11页
三维编织复合材料被大量用于航空结构设计,在航空服役过程中需承受各种复杂载荷。测量三维编织复合材料内部原位应变,将其应用于建立材料失效预警系统和结构强度设计。在三维编织复合材料内部埋植光纤Bragg光栅传感器和在材料表面粘贴... 三维编织复合材料被大量用于航空结构设计,在航空服役过程中需承受各种复杂载荷。测量三维编织复合材料内部原位应变,将其应用于建立材料失效预警系统和结构强度设计。在三维编织复合材料内部埋植光纤Bragg光栅传感器和在材料表面粘贴应变片,同时测量结构内部和表面原位应变。构建均质模型和细观结构模型,采用有限元方法分析内部原位应变场分布,有限元分析结果和试验测量结果吻合性较好。发现在准静态单轴拉伸载荷作用下,三维编织复合材料不同位置原位应变值产生变化。三维编织复合材料轴向正中间截面应变分布较为均匀;内单胞处原位应变略大于面单胞处原位应变(最大差值约0.08%);外表面原位应变大于面单胞处原位应变(最大差值约0.1%)。在三维编织复合材料航空结构设计中,需要充分考虑并合理使用三维编织复合材料不同位置的应变值,使材料设计和利用效率最大化。 展开更多
关键词 结构健康监测 三维编织复合材料 原位应变则量 光纤Bragg光栅(FBG)传感器 细观结构 有限元分析(FEA)
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Mo对烧结机台车高铬铸铁篦条磨损性能的影响 被引量:4
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作者 李春江 王若宇 +3 位作者 吴根炉 张永丰 陈政 斯松华 《材料保护》 CAS CSCD 2021年第5期13-17,50,共6页
为深入了解Mo对烧结机台车高铬铸铁篦条磨损性能的影响,模拟了相关磨损工况,通过磨损试验及扫描电镜等手段对2种不同成分的高铬铸铁篦条的耐磨粒磨损性能和耐冲蚀磨料磨损性能进行了对比研究,并简要探讨了磨损机制。结果表明:2种试验篦... 为深入了解Mo对烧结机台车高铬铸铁篦条磨损性能的影响,模拟了相关磨损工况,通过磨损试验及扫描电镜等手段对2种不同成分的高铬铸铁篦条的耐磨粒磨损性能和耐冲蚀磨料磨损性能进行了对比研究,并简要探讨了磨损机制。结果表明:2种试验篦条的组织均主要由奥氏体、马氏体和(Cr,Fe)_(7)C_(3)型碳化物组成,其中含Mo篦条的显微组织较细。在相同的磨损条件下,含Mo篦条的耐磨料磨损性能和耐冲蚀磨料磨损性能均较优,且2种试验篦条在酸性介质下的耐冲蚀磨料磨损性能相对于碱性介质下均较差。2种试验篦条的磨粒磨损机制主要为微观切削和疲劳剥落,冲蚀磨料磨损机制主要为磨粒磨损和腐蚀磨损。 展开更多
关键词 篦条 显微组织 耐磨性 磨损机制
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篦条及其氧化膜的组织结构研究 被引量:1
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作者 张英才 何宜柱 包全合 《热加工工艺》 CSCD 北大核心 2009年第8期32-33,37,共3页
通过对篦条的分析发现原始篦条的相组成为α-Fe、Cr7C3型碳化物和少量的γ-Fe,碳化物呈网状分布于基体上。篦条氧化膜的相由FeCr2O4、Cr2O3、Fe2O3组成,氧化膜与基体间有微裂纹存在。添加Al后,氧化膜结构致密且变薄。
关键词 篦条 氧化膜 组织结构
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焙烧温度对熔剂性球团性能及微观结构的影响 被引量:3
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作者 高冰 张文强 +3 位作者 单庆林 贾彬 李振铠 张建军 《烧结球团》 北大核心 2022年第5期53-58,94,共7页
为掌握焙烧温度对熔剂性球团性能的影响,本文依托624 m~2带式焙烧机分别对1 225℃和1 255℃两种焙烧温度下的球团性能进行研究。结果表明:当焙烧温度由1 225℃提高至1 255℃时,球团抗压强度由2 504 N/P提高至3 653 N/P,1 h还原度由70.0... 为掌握焙烧温度对熔剂性球团性能的影响,本文依托624 m~2带式焙烧机分别对1 225℃和1 255℃两种焙烧温度下的球团性能进行研究。结果表明:当焙烧温度由1 225℃提高至1 255℃时,球团抗压强度由2 504 N/P提高至3 653 N/P,1 h还原度由70.0%下降至60.2%,还原膨胀指数由10.7%降低至9.1%,低温还原粉化性能RDI由79.7%降低至60.5%,RDI由90.8%降低至84.9%,RDI变化不大;球团真密度略有提高,视密度明显提高(由3.69 g/cm^(3)提高至3.90 g/cm^(3)),总气孔率由23.20%下降至18.86%。因此,生产过程中通过调整合适的焙烧温度,控制适宜的液相量,有利于赤铁矿的再结晶和液相的均匀分布,从而改善熔剂性球团性能。 展开更多
关键词 带式焙烧机 焙烧温度 熔剂性球团 性能 微观结构
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烧结机篦条材料的显微组织与抗氧化性能研究 被引量:2
15
作者 贵永亮 谢赛 +2 位作者 宋春燕 杨丽 刘瑾 《铸造》 CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1056-1059,共4页
借助OM、SEM、EDS和XRD研究了烧结篦条材料的显微组织,并且在实验室考查了其高温抗氧化性能.结果表明,高铬铸铁篦条主要由树枝状奥氏体以及由马氏体和碳化物构成的共晶组织组成.在500~900℃的温度区间内,高铬铸铁的抗氧化性能较好,但... 借助OM、SEM、EDS和XRD研究了烧结篦条材料的显微组织,并且在实验室考查了其高温抗氧化性能.结果表明,高铬铸铁篦条主要由树枝状奥氏体以及由马氏体和碳化物构成的共晶组织组成.在500~900℃的温度区间内,高铬铸铁的抗氧化性能较好,但随着加热温度的升高,抗氧化性能逐渐变差,并且在900℃的恒定温度下,高铬铸铁抗氧化性随着保温时间的延长而降低. 展开更多
关键词 烧结机篦条 高铬铸铁 显微组织 氧化
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用于1550nm吸收增强的微纳阵列复合结构设计 被引量:2
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作者 季雪淞 张锦 +3 位作者 杨鹏飞 孙国斌 蒋世磊 杨柳 《激光与光电子学进展》 CSCD 北大核心 2021年第7期116-123,共8页
为了增强通信系统中光电探测器件对波长为1550 nm的光的吸收,提出一种包含硅栅、纳米银球和缓冲层的微纳复合结构。借助金属表面等离子激元共振局域场增强效应,以及硅栅的陷光效应和耦合作用,可以提高复合微纳阵列结构对光的吸收。利用... 为了增强通信系统中光电探测器件对波长为1550 nm的光的吸收,提出一种包含硅栅、纳米银球和缓冲层的微纳复合结构。借助金属表面等离子激元共振局域场增强效应,以及硅栅的陷光效应和耦合作用,可以提高复合微纳阵列结构对光的吸收。利用时域有限差分法计算仿真光经过填充银纳米球和氧化铝的硅栅复合微结构阵列后的光场分布,分析硅柱阵列占空比、硅柱边长、高度以及填充物等对吸收性能的影响。仿真结果表明,当硅栅等线或等间隔、硅柱边长为800~1000 nm、硅柱间隙内填充纳米银球的直径为间隙宽度的一半且铺满间隙底部并覆盖氧化铝时,复合结构的吸收率随着硅柱阵列周期和柱高的不同能够达到0.2288~0.5753,对波长为1550 nm的近红外光具有显著增强吸收的作用。 展开更多
关键词 光栅 近红外吸收 表面等离子激元共振 场增强 金属-硅栅复合微结构
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