基于色散调控氟碲酸盐玻璃光纤的O-U波段平坦光频梳产生

光学频率梳(简称光频梳)作为一种优秀的多波长光源在通信领域具有巨大的应用潜力。通过将光频梳光源与波分复用技术(WDM)、空分复用技术结合(SDM),通信系统可以具有百Tbit/s量级的传输速率,在5G/6G通信、物联网、自动驾驶等方面具有重要的应用价值。目前实现光频梳的方法主要有以下四种,分别为基于锁模激光器产生飞秒光频梳、基于光学微腔产生光频梳、基于电光调制器产生光频梳以及基于行波四波混频产生光频梳。它们各具特点,但均很难同时实现宽光谱、高信噪比、高平坦度、高的单梳齿功率以及梳齿频率间隔大范围可调,这在一定程度上影响了光频梳在光通信领域的应用。本文提出基于受激布里渊激光腔产生种子梳,采用腔外负色散光纤进行脉冲压缩,进一步利用色散调控的高非线性氟碲酸盐光纤进行扩谱,从而实现光频梳产生。数值计算结果表明,通过该系统,我们可以得到重复频率大范围可调、光谱覆盖整个O-U波段且在O-U波段梳齿强度标准差小于5 dB的平坦光频梳,证明了通过基于布里渊激光腔与色散调控高非线性氟碲酸盐光纤的光学系统产生可用于光通信的平坦光频梳的可行性。

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤

稀土离子掺杂的多组分玻璃光纤在宽带光纤放大器与上转换光纤激光器中具有重要的应用。本文介绍了稀土离子掺杂多组分玻璃光纤宽带光纤放大器与上转换光纤激光器的工作机理,综述了其最新相关研究进展,并对目前研究中需进一步解决的问题及未来的发展提出了建议与展望。从当前的研究现状来看,碲酸盐玻璃和铋基玻璃应是今后宽带玻璃光纤放大器光纤基质材料的研究重点。对上转换光纤激光器基质材料而言,如何获得更好的具有低声子能量和优良物化性能的玻璃基质,还需进一步探索。

复合树脂高强纤维与带环丝圈式间隙保持器的临床疗效比较

目的:评估传统带环丝圈式间隙保持器(BLSM)与复合树脂高强纤维(GFRCR)间隙保持器的临床疗效。方法:选下颌双侧第二乳磨牙均缺失需缺隙保持患儿42例,其中一象限用GFRCR制作间隙保持器,另一象限用传统BLSM,比较佩戴前和1、3、6个月后基牙的菌斑指数(PLI)、龈沟出血指数(SBI)、牙周探诊深度(PD),并比较2种间隙保持器成功率。结果:2组患儿在配戴间隙保持器1、3、6个月后PLI、SBI均高于佩戴前,且GFRCR组优于BLSM(P<0.05);而PD在GFRCR组佩戴前和佩戴后1个月无显著差异(P>0.05),与3、6个月间的差异有统计学意义,但均小于BLSM组(P<0.05);2组间隙器保持器成功率无统计学差异(P>0.05)。结论:GFRCR间隙保持器是一种可供临床上选择的理想间隙保持器技术。

复合树脂高强纤维间隙保持器的应用研究

目的评估复合树脂高强纤维(GFRCR)间隙保持器力学性能及临床应用疗效。方法应用万能材料试验机测量GFRCR和带环丝圈式间隙保持器的最大抗剪切力值;临床选双侧下颌第二乳磨牙均缺失需要缺隙保持患儿43例,一侧用GFRCR间隙保持器(GFRCR组),对侧用带环丝圈式间隙保持器(带环丝圈组),观察比较两组临床操作时间和患者主观疼痛程度,以及配戴1、3、6和12个月后2种间隙保持器的成功率。结果两组间隙保持器最大抗剪切力比较,差异无统计学意义(P>0.05);GFRCR组临床操作时间短于带环丝圈组(P<0.05);GFRCR组患者基本无疼痛,主观舒适程度优于带环丝圈组(P<0.05);第1、3和6个月配戴成功率两组差异无统计学意义(P>0.05),12月配戴成功率比较,差异有统计学意义(P<0.05),GFRCR组低于带环丝圈组。结论2种间隙保持器具有可比拟的机械强度;GFRCR间隙保持器操作省时、简单、舒适、疼痛小、短期疗效优。

W丝/Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Co非晶基复合材料的制备与塑性变形

采用渗流铸造方法制备了W丝/Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Co非晶基复合材料,研究了复合材料的变形方式及其机理。结果表明:W丝/Zr-Ti-Cu-Ni-Be-Co非晶基复合材料在准静态压缩条件下表现出很高的塑性和断裂能,与纯非晶相比提高超过十倍。随着W丝体积分数的增加,复合材料的变形方式由剪切滑移转变为W丝的弯曲和劈裂。W丝对非晶基体单一剪切带滑移的阻碍,促进多重剪切带的产生和扩展是复合材料产生大量塑性变形的微观机理。

硫系玻璃基掺铒微结构光纤4.5μm波段中红外信号放大特性

为进一步揭示硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤作为中红外光纤放大器增益介质的可行性，数值求解了800Bin泵浦波长下Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤中Er3＋离子数速率方程和光功率传输方程组，理论研究了4．5μm波段中红外信号的放大特性。结果显示，Ga5Ge20Sb10S65酯硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤具有较高的信号增益和很宽的增益谱。在50cm光纤长度上，最大信号增益超过了40dB，高于30dB信号增益的放大带宽达到了280am（4420～4700nm）。同时，进一步研究分析了4500nm波长信号增益与光纤长度、信号输入功率和泵浦功率的关系。研究表明，Ga5Ge20Sb10S65硫系玻璃基掺Er3＋微结构光纤是一种理想的可应用于4．5μm波段中红外宽带放大器的增益介质。

Tm^(3+)掺杂玻璃光纤研究进展

2μm波段光纤激光可被广泛应用于激光雷达、生物医疗、环境监测以及光谱学等领域,而Tm^(3+)掺杂玻璃光纤是2μm波段光纤激光重要的增益介质。本文从Tm^(3+)掺杂玻璃的发光特性出发,介绍了Tm^(3+)掺杂玻璃光纤的制备技术,综述了不同玻璃基质材料掺Tm^(3+)光纤的研究进展。最后,指出了制备高性能Tm^(3+)掺杂玻璃光纤需要解决的关键问题,提出了可能的解决方法,并对Tm^(3+)掺杂玻璃光纤发展趋势进行了展望。

W丝增强块状非晶基复合材料单轴压缩形变的研究

利用扫描电子显微镜和透射电子显微镜，研究了室温单轴压缩下W丝增强块状非晶基复合材料的形变特征，结果表明：非晶基体内产生了大量的剪切带，剪切带分布特征与W丝密切相关；非晶基体的微观结构发生了改变，局域内自由体积显著增加。

玻璃纤维带+流动树脂弹性固定夹板固定在牙齿外伤中的应用效果

目的研究玻璃纤维带+流动树脂弹性固定夹板固定在牙齿外伤中的应用效果。方法选取2019年1月~2020年1月我院收录的100例外伤致牙齿松动与未完全脱落的牙外伤患者,采用随机数字分组法分为对照组52例和观察组48例,其中对照组使用传统牙弓夹板进行固定治疗,观察组采用玻璃纤维带+流动树脂弹性固定夹板进行治疗,两组患者均进行为期18个月的术后观察,对比两组患者的牙齿治疗效果以及牙周情况和满意度。结果两组治疗效果最终有效率分别为:对照组80.76%,观察组95.83%,对照组高于观察组,差异具有统计学意义(P<0.05);两组改良龈沟出血指数、牙龈乳头指数和改良菌斑指数评分均低于治疗前,且观察组各项评分低于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05);两组患者治疗后的满意度评分综合评分为对照组(6.81±1.86)分,观察组(7.92±1.76)分,观察组高于对照组,差异具有统计学意义(P<0.05)。结论玻璃纤维带+流动树脂弹性固定夹板的治疗方式相比传统治疗方式来说对牙外伤患者的治疗效果更显著,术后对于口腔内部的清洁更方便,外表更美观,维护更简易,值得进行临床推广。

W纤维直径对锆基非晶复合材料压缩力学性能的影响

通过渗流铸造法制备了含不同直径W纤维增强体的锆基非晶复合材料,其中W纤维的直径分别为1000,700,500和200μm.以此为基础系统研究了W纤维直径对复合材料的准静态和动态压缩力学性能的影响.结果表明,随纤维直径的减小,纤维强度增大,复合材料的面体率增大,非晶基体的小尺寸效应增强,导致复合材料的静态压缩性能提高.而动态压缩载荷下,相同子弹发射压力下,随纤维直径的变化,复合材料所获得的应变速率也随之发生改变.纤维直径为500μm时,复合材料的动态抗压强度最大,复合材料的应变速率敏感指数也最大.

直接法与间接法制作复合树脂高强纤维间隙保持器的临床应用比较

目的:分析比较两种GFRCR间隙保持器制作方法的临床疗效。方法:乳磨牙缺失需要缺隙保持患儿84例,随机分为两组,分别采用直接法和间接法制作复合树脂高强纤维间隙保持器。记录配戴1、3、6个月后两种方法制作的间隙保持器临床疗效,并对结果进行比较分析。结果:6个月后两组间隙保持器粘结面松动脱落率和纤维丝折断率的差异均无统计学意义(P>0.05);上下颌间隙保持器粘结面松动脱落率差异无统计学意义(P>0.05);上颌牙纤维丝折断率低于下颌牙,差异有统计学意义(P<0.05)。两组间第1、3、6月的临床成功率差异均无统计学意义(P>0.05)。结论:两种GFRCR间隙保持器制作方法椅旁操作简单、短期疗效好,临床医师可根据自身及患者情况进行选择制作,两种方法均值得临床推广应用。但应用于下颌牙列时应考虑咬合情况谨慎选择。

用于S波段放大器的掺铥重金属氧化物玻璃发光性质研究

制备了不同Tm3+离子浓度的PbO-Bi2O3-Ga2O3-GeO2重金属氧化物玻璃,根据吸收光谱计算了JO强度参量以及Tm3+离子在玻璃中的自发辐射概率、荧光分支比及荧光辐射寿命等光谱参数.通过测量1470nm波段发射光谱,计算表明该玻璃系统在S波段有较宽的荧光半高宽和较大的峰值受激发射截面,但玻璃中荧光寿命随稀土离子浓度增加呈线性下降,而交叉弛豫速率随浓度的平方迅速增加.研究结果仍可表明掺铥重金属氧化物玻璃是一种理想的S波段宽带光纤放大器用基质材料.

2.0μm波段掺铥连续单频光纤激光器的研究进展

介绍了2.0μm波段掺铥连续单频光纤激光器的实验研究进展,以实现单频光纤激光器的关键技术为主线,总结了不同腔结构掺铥单频光纤激光振荡器的研究现状与发展方向。基于种子源主振荡功率放大(MOPA)结构进行了单频激光器功率放大,介绍了高功率掺铥单频光纤MOPA激光器的国内外研究进展。此外,介绍了本课题组在高掺杂铥锗酸盐玻璃光纤制作,2.0μm波段单频光纤激光振荡器构建,以及单频激光功率放大方面的部分研究工作。

纤维体积分数对W纤维/Zr基非晶合金复合材料压缩性能的影响

采用渗流铸造法制备了含不同体积分数W纤维的W_f/Zr基非晶合金复合材料,其中W_f体积分数分别为47%、66%、77%和86%。研究了W_f体积分数对Zr基非晶复合材料室温准静态压缩力学性能以及变形行为的影响。结果表明:随W_f体积分数的增加,W_f/Zr基非晶复合材料的屈服强度单调增大,塑性应变先增大后减小,W_f体积分数为66%时塑性应变最大,W_f/Zr基非晶复合材料塑性应变的变化主要取决于非晶基体和W_f相互作用的程度。随着应变量的增大,基体中剪切带的数量和密度也随之增大,主剪切带向大于45°方向偏转。由于压头的影响,W_f/Zr基非晶复合材料压缩过程中样品端部和中部的受力状态不同,导致两部分的剪切带方向也明显不同。随W_f体积分数的增大,W_f/Zr基非晶复合材料的断裂方式由剪切断裂向纵向劈裂转变,断裂行为符合摩尔库伦准则。

酸刻蚀玻璃纤维增强等规聚丙烯(iPP)复合材料的界面结晶形态

将在稀酸溶液中刻蚀不同时间的玻璃纤维(GF)添加到等规聚丙烯(iPP)基体中制得GF/iPP复合材料。通过偏光显微镜研究了刻蚀不同时间的GF对界面结晶形态的影响。结果表明,在刻蚀4 h的GF增强iPP复合材料中,GF表面在结晶初期诱导iPP基体生成独特的环带状晶核,并在此晶核上可以进一步诱导生成β横晶。此外,该复合材料在142℃等温结晶的结果进一步说明了刻蚀4 h的GF对基体的异相成核作用具有二元性,即同时具有β成核和α成核的能力。

Er^(3+)/Tm^(3+)共掺TeO_2-ZnO-Na_2O玻璃的近红外光谱特性及能量传递机理

采用高温熔融退火法制备了一系列Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃,通过测量玻璃样品的热差扫描(DSC)曲线、吸收光谱、荧光光谱和荧光衰减曲线,结合计算Tm3+离子的Judd-Ofelt强度参数、自发辐射跃迁几率和辐射寿命等光谱参数,对800nm激光二极管(LD)抽运下Tm3+离子的1.85μm波段红外光谱特性进行了研究。结果显示,Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃具有良好的热稳定性,并随着玻璃中Tm3+离子掺杂浓度的增加,Er3+离子1.53μm波段荧光强度迅速减小,而Tm3+离子1.85μm波段荧光强度相应增大。对Tm3+离子的1.85μm波段发光过程分析表明,Tm3+离子红外荧光强度的增强归结于Tm3+:3 H4→Er3+:4I9/2、Er3+:4I11/2→Tm3+:3 H5及Er3+:4I13/2→Tm3+:3F4能级间能量传递的结果,由此进一步计算了能量传递微观系数、临界半径和声子贡献比。研究表明,Er3+/Tm3+共掺碲酸盐玻璃有望作为1.85μm波段光纤激光器的候选材料.

具有带阻特性的可穿戴超宽带单极子天线的研究

为降低窄带信号对超宽带的干扰,对具有带阻特性的超宽带天线进行了研究,提出了一种对WiMAX频段具有带阻特性的超宽带单极子天线.该天线采用了聚四氟乙烯玻璃纤维柔性材料作为介质基板,以铜作为辐射贴片和接地板材料,通过在天线的辐射贴片上刻蚀出开口谐振环,使得天线在3.25-3.9 GHz频段出现阻带,有效抑制了WiMAX无线通信(工作频段为3.3-3.7 GHz)窄带信号对超宽带的干扰.天线的整体尺寸为32 mm×40 mm×0.8 mm.仿真分析结果表明,天线带宽为2.7-12.3 GHz,阻带为3.25-3.9 GHz,实现了辐射方向图H面的全向特性和E面稳定性.通过建立人体组织模型,改变天线与人体的距离对天线工作特性进行对比分析,验证了可穿戴天线的可行性.