应用双弹光级联差频调制的红外材料应力缺陷检测

为了实现对Si、Ge、GaAs等红外材料应力缺陷检测,采用两个工作在不同频率的光弹性调制器级联,构成偏振测量系统。应力缺陷引入的双折射延迟量和快轴方位角两个参数,被加载到偏振测量系统调制信号中;利用数字锁相技术同时获取调制信号的基频项和差频项幅值,然后完成两个应力参数求解。详细分析了检测原理,并搭建了实验系统进行验证。实验结果表明,该检测方法及实验系统实现了应力方向角标准偏差为0.31°,应力双折射延迟量标准偏差为0.72 nm,高速、高精度和高重复度的应力缺陷检测,并且实现了Ge样品的应力缺陷方向和值大小分布测量,可为红外材料质量测试分析和评估提供有效手段。

基于双弹光调制的激光波长测量方法

波长作为激光器的重要参数,在军事应用和医疗应用中需要对波长进行测量,传统的波长测量装置不仅造价昂贵,操作也很繁琐。提出了一种基于双弹光调制技术的波长测量方法,实现对波长的快速测量,每200ms可实现一个数据点的测量。待测激光通过弹光调制器和已标定光程差的λ/4标准波片,将激光波长信息通过弹光调制的方法加载到光载波信号当中,对光信号进行解析可以得到激光通过标准波片时的相位延迟量,进一步可以求解得到对应激光器的波长信息。实验结果表明测试所得632.8nm激光器波长的相对误差为0.1%,标准差为0.11nm,准确度为99.9%,且对532nm和650nm波长的激光器测量也较为准确,说明该方法的普适性。

用于应力双折射分布测量的多构型扫描系统设计

为了实现对不同构型光学样品进行应力双折射分布测量,在使用双弹光调制方法的基础上,设计了一种应用于双折射分布测量的多构型扫描系统。该系统在保证测量的高分辨率的同时,通过保持激光器静止,同时使样品进行快速移动,提高了测量精度与广度。在样品测量方面,采用633 nm(1/4)玻片测试,测试相对误差的范围为0.79%~0.95%,波动范围为0.12 nm,标准差为0.0352;采用BK7玻璃样品测试,波动范围为0.25 nm,标准差为0.0389。在扫描精度方面,连续扫描精度误差不超过0.05 mm,连续寸动扫描精度误差不超过0.009 mm。对比实验结果可得出,该多构型扫描系统可有效解决对样品任一区域实现高精度应力双折射测量的问题。

弹光调制器动态参数测量与高效驱动匹配研究

为了提高弹光调制器(photoelastic modulator,PEM)的驱动效率,提出了一种基于PEM动态参数测量的阻抗匹配参数计算方法。理论分析了PEM调制幅度与驱动电压大小的关系,建立了PEM及其谐振匹配网络的等效电路模型,在此基础上推导了PEM谐振驱动电压与各个参数的关系,并设计了针对PEM动态测试的测量系统与验证方法。对谐振频率为44.822 kHz的PEM进行各项特性曲线的理论仿真与试验比较,验证了动态测量系统的可靠性,并通过数值仿真得到PEM最优匹配参数。在最优匹配参数附近选取不同匹配参数,测量实际谐振驱动电压,测量结果与仿真曲线相关性达0.996 4,变化趋势在10μF前基本吻合,且在理论最优匹配参数下,实际谐振驱动电压峰值达510 V,优于其他驱动匹配方法,接近理论最大值,相对误差小于1.16%。通过PEM等效动态参数推算的最优匹配参数,可使PEM达到最大驱动效率。

弹光调制器相频特性分析与稳定控制技术

针对弹光调制器(Photoelastic Modulator,PEM)在高压驱动下的谐振频率漂移问题,研究了一种基于PEM谐振相位跟踪的稳定控制技术。建立了PEM与其谐振匹配回路的等效电路模型,推导了PEM驱动电压的幅频、相频关系,以及PEM谐振频率与驱动电压谐振相位的关系。搭建了PEM控制系统,以初始谐振频率的反馈电压相位为零相位基准,调节驱动电压将反馈电压相位稳定在相位基准值附近,并随谐振频率的变化修正相位基准值,从而使驱动电压频率始终稳定于PEM谐振频率附近。以1/4波、半波的PEM的相位延迟幅值为例,分别进行了时长60 min稳定控制测试,实验结果表明:(1)PEM工作在1/4波状态时,相位延迟幅值δ0标准偏差σδq=0.0014 rad,最大相对偏差为0.58%;(2)PEM工作在半波状态时,标准偏差σδh=0.0013 rad,最大相对偏差为0.32%。

沿光轴通光的LiNbO_3的横向电光调制特性

为了克服现有电光器件的缺陷,选取晶体生长工艺成熟、价格低廉、折射率及电光系数较大的LiNbO3作为电光晶体材料,研究了沿其光轴方向通光的横向电光效应。加工制作了x切、(xzl)45°切和y切3种不同切型的横向电光调制器,并对他们的调制性能做了实验分析。研究结果表明,沿LiNbO3光轴方向通光的横向电光调制有相同的电光参量,折射率感应主轴的位置与电场方向有关;3种不同切型的横向体电光调制器的零场泄露均很小,静态消光比均优于1 000∶1,半波电压实测值与理论值的相对误差不超过1.7%;相同调制电压下,它们的调制深度相同,且调制性能稳定。该项研究可为该类电光调制器件的设计和应用提供参考,拓展它们在光通信和光学测量领域的应用。

基于弹光调制的高灵敏旋光测量

为了实现连续稳定、高速、高精度和高灵敏度的光学旋光测量,考虑到弹光偏振调制技术具有高的调制频率、调制纯度、调制精度和良好的调制稳定度等应用优势,设计了一种基于弹光调制的旋光测量新方案.检测激光经起偏器、测量样品、弹光调制器和检偏器到探测器的光路设计,使得测量系统选用较少的光学器件,最大化地降低了光学器件可能引入的测量误差;起偏器和检偏器偏振轴相对于弹光调制器快轴方向分别取0°和45°的光学安排,并选择弹光调制的二倍频信号作为研究对象,有效避免了弹光调制器剩余双折射对旋光样品测量的影响,提高了旋光测量精确度;将探测器输出调制信号的直流和交流分开输出,并将交流信号进行前置放大处理,然后再锁相输出,进一步提高了测量灵敏度.设计了将激光调制为圆偏光,然后精确调节起偏器来替代样品的旋光测量验证试验,确定了系统旋光测量的比列系数,并且获得旋光测量灵敏度为3.15×10^(-7)rad,测量精度优于0.3%.所以,本方案实现了较高灵敏度旋光测量,有望应用于高灵敏旋光测量领域,并且本方案的实验可为高灵敏旋光测量系统的定标提供参考.

弹光和电光级联的组合相位调制型椭偏测量术

利用弹光调制器的偏振调制优势,提出了将弹光调制器和电光调制器级联的组合相位调制型椭偏测量术。该技术采用单光路实现信号探测,通过切换电光调制器的两个工作状态,并结合数字锁相信号处理技术来完成样品反射光的p分量和s分量的幅值比Ψ和相位差Δ的全范围高精度测量。对提出的新型椭偏测量原理进行了分析,搭建了相应的实验系统。完成了弹光调制器的调制电压峰峰值和相位调制幅值关系的定标,定标结果优于99.05%,然后还采用系统初始偏移值的方法对实验系统进行了校准。最后,运用该系统对石英玻璃反射样品进行了实验分析,得到的Ψ和Δ的测量精度分别优于0.08°和0.81°。实验结果显示系统校准有效地消除了电光调制器和弹光调制器的剩余双折射引入的测量误差;数据采集和处理时间均在ms量级。提出的测量技术具有宽光谱测量、工作稳定、重复度高、测量速率快、成本相对较低和系统便于工业自动化集成的潜在优势。

基于声光滤光和液晶相位调谐的高光谱全偏振成像新技术

为了获取高光谱分辨率、高空间分辨率、高偏振精度、高信噪比和稳定性好的全部Stokes参量光谱图像,考虑到声光可调谐滤光器(acousto-optical tunable filter,AOTF)的±1级衍射光的正交特性,提出用一个AOTF滤光,一个液晶可变延迟器(liquid crystal variable retarder,LCVR)进行相位调制和两个CCD相机分别对±1级衍射光成像的高光谱全偏振成像新技术.从所采用的光学元件的穆勒矩阵出发,阐述了该技术的基本工作原理;理论分析表明,LCVR不但不会影响到第一个Stokes参量的探测精度,而且后3个Stokes参量的相对误差分别优于0.064%,0.31%和3.97%;利用原理样机获取了450—700 nm、光谱带宽为10 nm的26个光谱通道的图像数据,成像质量良好;以工作波长为600 nm的入射光为例,对其全部Stokes参量图像进行了具体分析讨论.结果表明,该新技术原理正确,方案可行.该研究可为光谱偏振成像技术提供新的理论和实现方案.

JOB-9003的动态性能实验

对JOB-9003进行了SHPB压杆实验和逆向Taylor柱实验,研究其在冲击载荷下的动态特性,为进行JOB-9003的本构模型研究提供实验数据基础。通过对SHPB实验获得的应力应变曲线分析得出:在中低应变率范围,JOB-9003应变率对应力的影响成线性关系。通过对逆向Taylor柱实验获得的变形照片分析,发现破坏损伤对材料的力学性能影响显著,不可忽略。利用Taylor实验的结果对SHPB实验中获得的本构模型进行校核,发现该本构模型并不能准确描述处于高应变率下的材料压缩变形。

预测模型结构选择的灰色关联度方法

每一种预测模型结构是一个包含未知信息的灰色系统,根据其灰色性,运用灰色关联分析方法可以克服目前一些定量方法无法适应小样本的DSS模型自动选择的局限性,使选择结果更为科学和客观。

灰色关联度在趋势预测模型结构自动选择中的应用

应用灰色理论的灰色关联分析方法对DSS模型结构自动选择问题进行了研究，提出了灰色关联度解决趋势预测模型选择的方法，求出各模型的灰色关联度来进行模型选择，取得较好的效果，并给出了实例分析。

覆膜旱作稻米品质的初步研究

以常规水管稻为对照 ,研究了水稻在覆膜旱作生态条件下的稻米品质。结果表明 :与常规水管相比较 ,糙米率、粒长、长宽比、透明度、直链淀粉含量几乎没有变化 ;精米率、垩白度、杂交籼稻的糊化温度略有增加 ,蛋白质含量、杂交籼稻的整精米率明显增加 ;胶稠度、粳稻品种的整精米率略有下降 ,垩白粒率明显减小。依据部颁《优质稻米标准》NY 12 2 - 86综合评价 ,覆膜旱作稻米品质有一定程度的提高。

内外因素对水稻抛秧立苗的影响

以武育粳３号为材料，对平摆秧苗进行各种环境处理，观察立苗过程。用树脂切片法观察秧苗弯曲部位细胞结构。结果表明：①叶龄越小立苗速度越快；②苗质对立苗过程影响不大，但对发根和立苗后生长有显著影响；③光对立苗无影响；④在一定范围内（１２～３５℃）温度越高立苗越快，但持续高温（＞３５℃）则抑制立苗；⑤高湿高氧环境有利于立苗；⑥适宜的Ｃａ２＋浓度可促进立苗；⑦立苗主要是秧苗基部下侧具有伸长功能的细胞生长快于上侧所致。

浇铸类炸药应力应变曲线的SHPB测量

浇铸类炸药由于质地软、波阻抗及波速都很低,通过传统SHPB实验方法无法得到准确的应力应变数据。透射杆信号幅值过低、试样应力平衡均匀性不高以及大应变加载引起的入射波反射波重叠失效,是进行浇铸类炸药SHPB实验的难点所在。本文中对传统SHPB实验方法进行改进,在试样两端面加装石英晶体应力计,引入石英计所获得的应力数据与应变片测得数据共同对试样应力应变状态进行计算。该方法可以提高透射信号幅值,提供试样大应变加载,避免了入射波反射波重叠导致的信号失效问题,修正了SHPB实验过程中的应力时空不均匀性的影响,提高了实验结果的可靠性。利用改进后的实验方法对典型浇铸类炸药进行了实验研究,得到了较准确的应力应变曲线。

质控室工作模糊综合评价

应用模糊数学的多层次综合评判法 ,对质控室工作水平进行了研究 ,提出质控室综合评价的指标体系 ,运用层次分析法确定各个因素的权重 ,并建立模糊综合评价的数学模型 。

大学本科复合型研究人才培养模式探索——以华中师范大学交叉实验班为例

培养复合型研究人才是高等教育发展的必然要求,也是高校本科教育培养拔尖创新人才的重要内容。文章介绍了华中师范大学在多年办学经验和教育积累的基础上,不断探索,逐渐形成了一套比较有效的复合型研究人才培养模式——交叉培养模式,并取得了较好的培养效果,交叉实验班的人才培养质量得到有效提高。

效率违约论的理论和实践价值——读波斯纳的《法律的经济分析》

波斯纳是经济分析法学派的代表人物,其《法律的经济分析》一书则是经济分析法学派的代表之作。波斯纳在《法律的经济分析》中利用经济学的方法对违约及其救济进行了分析,提出了著名的效率违约的理论,认为凡是对一方当事人来说,其违约的效益高于履行的效益,则应鼓励其违约。尽管至今为止,效率违约的理论未被大陆法国家(包括我国)的立法甚至理论予以认可,但这并不能否认波斯纳的效率违约论的理论和实践价值。效率违约理论是合同法历史发展的合理结果,突破了大陆法传统合同法理论的束缚,将效率从经济学领域引入到合同法领域,弥补了单纯法律分析方法的不足。

锚索托梁加强支护的应用及技术关键

介绍锚索托梁加强支护构件的组成和性能,以及锚索托梁加强支护在工字钢棚支护的大跨度和交叉点、沿空留巷的应用,并对使用过程中的技术关键进行分析。

关于违约赔偿的“可预见性”限制规则之我见

世界上不少国家的立法、判例和法理将“可预见性”作为一项规则用以限制违约者违约赔偿的范围。应该说创制这一规则的宗旨是值得肯定的 ,但这一规则在内容和操作上存在许多弊端 ,确定这一规则 ,弊大于利。“可预见性”限制规则的宗旨完全可以通过确定因果关系 (相当因果关系 )