低损耗紫外空芯反谐振光纤的设计与研究

通过仿真模拟设计了一种低损耗紫外空芯反谐振光纤。首先,基于有限元法,建立了紫外空芯反谐振光纤的理论模型。其次,通过调整光纤反射层和空气填充比例等参数,并采用反谐振效应控制光的传播和反射,进一步优化了光纤的性能和损耗值。最后,采用有限元法对设计的紫外空芯反谐振光纤进行仿真计算,可得光纤在传输波长为375nm时取得最小传输损耗,为0.00326dB/m,对应的在弯曲半径为5cm时的弯曲损耗为0.00625dB/m,并具有高效率和稳定的模式输出。该研究为开展紫外空芯反谐振光纤的高性能仿真设计提供了重要的参考和指导,并为实际应用提供了更多可能性。

超宽带低损耗带状线-共面波导垂直互联设计

随着电子技术向更高集成度和小型化发展,三维电路布局日益普及,其中毫米波信号在表层与内部电路间的有效传输变得尤为关键。本研究设计了一种新型超宽带低损耗的带状线-共面波导垂直互联结构,以应对互联结构中寄生电感和电容引起的信号反射和辐射问题。通过等效电路模型分析和参数初步设计,结合三维场仿真优化,确定了最终设计参数。该互联结构采用0.2 mm直径的通孔实现连接,并具有仅0.8 mm直径的隔离环,保证了结构的简洁性和易于加工的特点。仿真结果表明,该设计可实现DC~80 GHz的宽带覆盖,S_(11)小于-13 dB,S_(21)大于-0.4 dB,显示出优异的性能。为了匹配测试系统,设计了测试板转换至同轴接口的转换结构,使其工作频率达到40 GHz。实际测试结果显示,在DC~40 GHz范围内,回波损耗小于11 dB,插入损耗小于0.4 dB,进一步验证了设计的有效性和实用性。

超低温环境下双掺粉煤灰及硅灰对砂浆力学性能的影响

研究了粉煤灰、硅灰2种矿物掺合料双掺在不同掺量下对超低温冻融循环(-190~20℃)后水泥砂浆抗压、抗折强度和抗冻性的影响规律。结果表明:在超低温冻融循环后,对水泥砂浆性能的劣化程度远大于低温冻融循环(-20~20℃);当粉煤灰掺量15%、硅灰掺量10%时,水泥砂浆力学性能最优,10次超低温冻融循环后,抗折、抗压强度分别达到10.06、38.29 MPa;此时水泥砂浆强度的损失率最低,抗冻性最好;孔径达到最小为33.15 nm,孔隙率也是最小,为13.58%。

长庆油田水平井套中套井筒再造体积重复压裂技术

长庆油田超低渗透油藏部分水平井初次改造程度低,前期先导试验攻关形成了水平井双封单卡体积压裂技术,然而双封单卡工艺存在起下钻次数多、放喷时间长、管外窜等问题,严重制约现场施工效率。通过压前补能、凝胶降漏、下入Ø114.3 mm套管、热固树脂环空封固等技术重造新井筒,评价储层增产潜力,优化新老裂缝布缝与裂缝参数,配套研发小直径可溶桥塞,形成了水平井套中套井筒再造重复压裂技术。在CP50-15井进行了现场试验,成功下入1500 mØ114.3 mm套管并进行了环空封固,固井质量良好,采用桥射联作压裂工艺完成了26段压裂,施工效率达到了3段/d,投产后控制放喷生产,日产油由1.9 t升至15.4 t。该技术对提高超低渗透油藏采收率提供了新思路。

富满油田长封固段低摩阻超低密度水泥浆固井技术

为解决塔里木富满油田二开固井裸眼段长、漏失压力低,1.35 kg/L水泥浆固井一次上返成功率低,且水泥浆流变性和稳定性差、早期强度发展慢等技术难题。依据紧密堆积设计理论,通过研究低密度水泥浆用增强剂、优选耐压减轻材料、优化低黏降滤失剂和高效梳型聚羧酸减阻剂等配套外加剂的加量,研制了密度为1.20 kg/L的低摩阻超低密度水泥浆,该水泥浆沉降稳定性低于0.02 kg/L,K≤0.5 Pa·s^(n),n≥0.8;24 h底部抗压强度大于7.5 MPa,较传统低密度水泥浆抗压强度提高50%以上,满足长封固段、高温高压、易漏失井固井对水泥浆性能的要求。低摩阻超低密度水泥浆在富满油田应用了3井次,效果良好,平均固井质量合格率88.0%。研究及现场应用表明,低摩阻超低密度水泥浆可以为富满油田安全高效开发提供支持。

一种超低密度水泥浆抗高温降失水稳定剂QX-2的制备 与性能评价

为克服高温条件下超低密度水泥浆减轻剂游离上浮、聚集等问题,通过水溶液聚合法利用单体N,N-二甲基丙烯酰胺(DMAM)、二乙烯苯(DVB)、对苯乙烯磺酸钠(SSS)和N-乙烯基吡咯烷酮(NVP)制备了抗高温降失水稳定剂QX-2,通过傅立叶变换红外光谱(FTIR)对其分子结构进行了表征,并考察了其对超低密度水泥浆体系的沉降稳定性能、降滤失性能、流变性能、稠化性能、水泥石抗压强度、抗盐性能的影响。结果表明,抗高温降失水稳定剂QX-2在温度高达150℃的超低密度水泥浆体系中仍具有较好的沉降稳定性能和降滤失性能,其上、下层密度差在0.03 g·cm^(-3)以内;QX-2能保证超低密度水泥浆的稠度系数稳定,具有良好的流变性能;QX-2能使水泥石抗压强度增强,有利于提高超低密度水泥浆体系的固井质量;QX-2具有优良的抗盐性能,可拓宽超低密度水泥浆体系的应用环境。

超宽带三维频率选择表面

相较于传统的二维频率选择表面,三维频率选择表面能产生更多谐振点而提供更大带宽,更容易达到小型化的要求,能够提供更稳定的频率响应,因而成为研究热点。本文提出了一种多级正交菱形结构的新型三维频率选择表面,其基本单元结构是正交的菱形金属丝,在其外部注入介电常数为2.2的聚合物作为支撑。入射角在0°~50°的条件下具备9.2 GHz共同带宽,相对带宽超过50%,TE和TM极化的最大插入损耗皆不超过1 dB。该结构具备三个谐振点,形成原因分别为正交菱形金属结构的谐振、结构和介质端面相互耦合产生的谐振,以及介质端面的一阶法布里-珀罗谐振。通过调节介质的介电常数,可利用更高阶的法布里-珀罗谐振进一步设计出通宽更宽的空间滤波器。考虑到工程应用,文中也评估了此设计对天线远场方向图的影响。

我国大容量通信用高端光纤技术的研究进展

文章总结了我国在高端光纤技术方面的研究进展:400Gbit/s用高端光纤技术包括超低损耗光纤技术和大有效面积光纤技术,我国研制的超低损耗光纤在1 550nm的衰减为0.167dB/km,达到了国际先进水平;但大有效面积光纤在1 550nm的有效面积仅为130μm^2,与国际的150μm^2有一定差距;在Tbit/s大容量空分复用光纤方面,我国进行了少模光纤、多芯光纤和轨道角动量光纤的基础探索研究,与国际水平相当。研究结论表明,我国在大容量通信用高端光纤技术方面达到了国际先进水平,这为我国下一代高速光纤通信技术探索了新的可能性。

高速传输系统用低损耗单模光纤的研究

介绍了国际上低损耗单模光纤的研究进展,从理论上分析了低损耗单模光纤实现的技术途径。通过对石英玻璃物理特性的研究,探索出石英玻璃光纤的退火工艺,以降低光纤的内应力从而降低光纤的衰减。采用自主知识产权的专利技术制造的光纤在1 310、1 550和1 625nm波长的衰减典型值分别为0.320、0.182和0.195dB/km。该光纤的技术指标优于ITU-T国际标准和GB/T规定的光纤指标值。

521km超长站距无中继光传输系统研究

文章介绍了利用新型SMF-28ULL超低损耗光纤作为传输介质,使用相位啁啾、前向拉曼、增强型前向纠错(FEC)以及前置随路远程泵浦光放大(ROPA)技术,实现了2.5Gbit/s系统无中继521km的超长站距传输,这也是迄今所报道的使用前置随路ROPA技术所实现的距离最远的传输。

400Gbit/s骨干网用超低损耗超大有效面积光纤的开发

损耗和非线性是影响超100Gbit/s高速光通信系统性能最为关键的因子。文章设计并研制了一种适合400Gbit/s高速传输用的新型单模光纤,该光纤具备超低损耗与超大有效面积特性,在1 550nm波长处衰减为0.165dB/km,在1 625nm波长处衰减为0.179dB/km;在1 550nm波长的模场直径为13.96μm,有效面积为153μm2。该光纤具备优良的抗弯曲性能,其关键技术指标优于当前国际技术水平,可为下一代高速光纤通信提供关键基础材料支撑。

超低侵害油气层保护剂NPL-2的研制及应用

室内通过对骨架材料和聚合物成膜材料的优选,研制出了超低侵害油气层保护剂NPL-2,并评价了超低侵害钻井液对砂床及微裂缝的封堵效果。结果表明,NPL-2具有广谱的封堵承压能力,加入3%NPL-2的钻井液在粒径为0.45-0.90 mm的模拟砂床中的侵入深度小于5 cm,可以封堵0.4 mm的人造裂缝,2-4 min内形成的超低侵害泥饼承压能力大于10 MPa;用西部地区岩心进行渗透率恢复实验,渗透率恢复值达90%以上,具有良好的油气层保护能力;在高温高压条件下依然具有好的封堵承压能力,可用于深井复杂地层中。NPL-2在大古1井、AD7井、元坝5井等进行了现场应用,成功解决了长裸眼井段的承压问题,提高了钻井液的油气层保护效果。

超长站距光传输工程应用及建设探讨

为适应特高压电网建设对超长站距光传输的需求,文章结合OSNR受限计算公式对超长站距光传输主要技术进行了简要分析,对符合G.652标准的超低损耗光纤作了介绍,经理论计算,SDH 2.5 Gbit/s光纤电路可实现372 km超长站距传输,列举近年来超长站距光传输发展在工程中的应用案例(其中实际运行最长电路346 km),总结了超长站距光传输工程建设经验,并给出电路时延计算公式,对今后工程建设中提高传输距离、减少中继站具有一定的借鉴意义。

超低界面张力表面活性剂的驱油性能研究

针对室内合成的一种超低界面张力表面活性剂（VESBET-4）,结合表面活性剂驱的驱油机理讨论了表面活性剂浓度、矿化度、温度及碱（Na2CO3）浓度对油水界面张力的影响,结果表明：当表面活性剂质量分数在0.06％-0.15％时,界面张力可达到10-3 mN/m;矿化度为10 000 mg/L时,界面张力可达到10-2 mN/m,且当Na2 CO3质量分数在0.2％-1.2％时,该表面活性剂具有良好的降低界面张力的能力;测试了不同表面活性剂浓度、不同矿化度条件下表面活性剂溶液对原油的乳化效果,结果表明：当表面活性剂质量分数为0.09％、矿化度为6 000 mg/L时,乳状液可稳定存在24 h以上;静态吸附实验测得该表面活性剂的吸附损失量为0.45 mg/g,小于标准规定的1 mg/g;室内驱油试验显示该表面活性剂能使采收率提高12％以上.

超低渗透技术在防漏堵漏工艺上的应用

针对孔隙性漏失的特点,基于近年来国外学者提出的超低渗透钻井液技术理论,通过优化使用超低渗处理剂形成了一种随钻防漏堵漏技术。该技术能有效封堵不同渗透性地层和微裂缝泥页岩地层,从而解决钻井过程中的渗透性漏失和压力传导。该技术在华北油田束3、留67X1、苏55-4和京11平1井中进行了应用,显示出良好的封堵渗透性地层和随钻防漏堵漏效果,保证了钻井施工的正常进行。

超长距电力光通信中的超低损耗光纤应用及测试技术

特高压通信工程具有线路长、选站难的特点,配套的通信中继站间的距离应尽可能的延长,以减少中继站的数量,降低投资以及运行成本。文章介绍了超低损耗光纤的优势,和其在电力通信工程中的应用情况,研究了超低损耗光纤与普通光纤兼容性问题,最后介绍了超低损耗光纤的测量工具OTDR的原理和精确度,讨论了链路衰减、熔接点损耗、泵浦波长(1 480 nm)损耗、端面等相关性能的测试方法。

复合驱过程中化学剂损失与超低界面张力有效作用距离

以大庆天然油砂制作填砂管模型,通过改变复合体系的注入量,研究了碱、活性剂、聚合物3种组分的动态吸附特性,并模拟计算了不同注入量下各组分在地层中运移距离与损失量的关系.结果表明,活性剂的损失量最大,在运移1/5井距后即损失约80%;而聚合物和碱的损失分别只有12%和15%.结合界面张力随运移距离的变化情况可以判断,超低界面张力在油层中的有效作用距离有限,而体系在非超低界面张力状态下对采收率的贡献应予以足够的重视.

小型化超宽阻带低通滤波器的设计

提出一种小型化超宽阻带低通滤波器设计方法,该方法对常见的高低阻抗低通滤波器进行结构改进。首先将原来直线连接的高阻抗线和低阻抗线变换为成90°直角相连接,利用直角拐角的不连续性产生寄生参量对阻带远端由高次谐波产生的寄生通带进行抑制,极大地缩小了低通滤波器的体积。同时将低通滤波器中的部分传输线用与其等效的T形节替代,实现了带阻滤波器嵌入到低通滤波器内部,既对阻带近端由低次谐波产生的寄生通带进行抑制,又不影响低通滤波器的通带内性能。该低通滤波器性能优越,体积比常见的高低阻抗低通滤波器体积缩小了50%,通带0～4GHz,插入损耗<0.5dB,超宽阻带(5个倍频程)5～30GHz,抑制>40dB。

青藏直流联网工程通信光纤选型分析

在OPGW光通信工程中,光纤的选择十分慎重。文章通过详细阐述光纤选型的意义和常见光纤以及新型超低损耗光纤的结构、特点等,并结合青海-西藏±400 kV直流联网工程配套OPGW光通信工程中的光缆运行环境、中继段长度等因素,在工程中部分采用新型的超低损耗光纤,是国内工程中首次使用超低损耗光纤。

超低损耗超强抗弯G.652光纤制造的关键技术

针对高速光纤网络对超大容量光纤的需求,以及G.652与G.657光纤大模场直径不匹配等问题,从单信道传输速率为400Gb/s光纤传输系统对高性能光纤的实际使用要求出发,介绍了一种同时具备超低损耗和超强抗弯的G.652光纤结构设计、制造技术及其性能测试方法。详细讨论了研制超强抗弯和超低损耗G.652光纤的关键技术,包括结构设计、材料掺杂、制棒和拉丝等。