基于光栅局域温度控制的高精度多相移的产生和滤波器的制备

提出了一种利用局域温度控制的高精度相移控制技术制备多相移光纤光栅滤波器的方法。首先,分析了多相移光纤光栅中相移量和相移位置的误差对多相移光纤光栅滤波器的插入损耗、带宽和形状因子的影响,得到了高性能多相移光纤光栅制备所需的相移量精度(0.0029π)和相移位置精度(368μm)。然后,实验证实了利用局域温度控制引入高精度相移(相移量精度为0.0007π,相移位置精度为30μm)的可行性。最后,利用所提方法制备了多相移光纤光栅,并对其光谱进行了测试和理论仿真。结果表明,基于所提方法制备的多相移光纤光栅滤波器的频率响应接近理论仿真下的理想滤波器特性,插入损耗约为0.5 dB,3 dB带宽约为366 MHz, 20 dB带宽约为972 MHz,形状因子约为0.38。所提制备多相移光纤光栅滤波器的方法精确、简单、经济,没有对光纤光栅的结构造成永久性的改变,具有相移量可擦除的优势,可进一步应用于制备新型可调谐光纤滤波器。

液体发酵局域环境温度的智能控制系统

研制了一种基于数字温度传感器DS1621的液体发酵局域环境温度智能控制系统,介绍了其工作原理、硬件设计及软件工作流程。

基于超材料局域场增强效应的能量转换超表面设计研究

设计了一种能将电磁能转化为局域温度场的超材料结构。超材料的局域电场增强效应可以产生强电场并激发电磁能-热能转换。电磁波能量通过无线方式耦合到超材料表面,因此可以实现无线能量的收集。实验表明,合理的结构设计可以有效地把空间电池波以热能的形式局域于空间有限体积内。在7 W的入射电磁波下,局域温度场增强达到的最高温度为201℃。通过与热电材料Bi2Te3组合设计出了将电磁波能量转化为电能的能量收集装置。7 W电磁波照射下实验测量单个结构单元的输出电压为高达27mV。

含缺陷粘弹性材料的序参量本构方程

根据缺陷演化期形成的局域温度场的实验成果，用该内部温度场定义缺陷场．然后对统计相关细观缺陷的演化过程结合这些缺陷的生成速率和成核率进行了分析，认为含缺陷粘弹性材料的动态破坏过程可以用热波传播的程序按通常方法定量描述．提出缺陷场作为实集与空集联合的一个复杂体系，其主要特征取决于由序参量描述的最高层次子系统活动的层次假设．采用投影算符方法证明了序参量的涨落．最后，由非线性流变动力学途径导出含缺陷粘弹性材料的序参量本构方程，并求得其解．

时间相关的含缺陷材料的流变破坏理论(英文)

含缺陷物体的与时间相关的失效过程是一个热力学开放的,远离平衡态的系统,失效过程中发生耗散结构的自组织现象.不同尺度上耗散结构的自相似性可供从微观过度到细观和宏观.基于缺陷演化过程中局域温度场和热磁效应的实验研究,从统一的宏、细、微观层次体系出发,研究了与时间相关的缺陷体的失效过程.结果表明,这个失效过程并非纯力学过程,其中的热力耦合和热磁效应不容忽略.

铜纳米颗粒的飞秒激光连接过程研究

采用飞秒激光对铜离子前驱体薄膜进行激光直写,原位还原得到铜纳米颗粒并连接形成导电铜微结构。实验研究了激光功率对铜微结构物相成分、微观结构及导电性能的影响。进一步,利用COMSOL仿真软件模拟了飞秒激光辐照下铜纳米颗粒二聚体的电场分布及温度场分布特征,计算了不同功率单脉冲激光对铜纳米颗粒电子温度及晶格温度的影响。仿真结果表明,激光诱导表面等离激元效应可实现对纳米颗粒的局域加热。当激光功率为960 mW时,纳米颗粒热点区域的晶格温度最高为698 K,纳米颗粒出现表面熔化现象,可实现颗粒间的连接。随着入射激光功率的升高,晶格温度升高,颗粒间连接程度提高,与实验结果相一致。