应用裂纹控制法的钠钙玻璃YAG激光切割技术

针对目前对玻璃切割质量越来越高的需求,应用裂纹控制法进行了连续YAG激光切割钠钙玻璃的试验,分析了激光功率、激光扫描速度、激光光斑大小对切割质量的影响规律,得到了YAG激光切割钠钙玻璃平板的最佳切割参数。同时利用光学显微镜照片研究了玻璃切口表面的质量,对比了激光切割与机械法切割得到的玻璃切口质量,结果表明:采用裂纹控制法的玻璃YAG激光切割技术可以得到很好的切口质量,应用于高质量玻璃的加工。文中还进行了多层玻璃、管状玻璃以及平板玻璃曲线轨迹的YAG激光切割试验,为YAG激光切割玻璃的进一步应用提供了技术基础。

相位掩模法红外飞秒激光刻写光纤光栅技术

掺Tm3+光纤激光器在工业、医疗、科技及军事领域具有重要应用前景。光纤布拉格光栅(FBG)是构成光纤激光器的重要元件。但掺Tm3+光纤不具备光敏性,利用紫外脉冲激光很难在其中刻写FBG,即使采用增敏技术提高其光敏性,获得的FBG的折射率调制量也很小,尚不能满足应用要求,阻碍了掺Tm3+光纤激光器全光纤化的发展。以相位掩模法的基本原理为基础,从理论上分析了以飞秒激光为刻写光源的技术要点,总结出与传统紫外激光刻写技术之间的差异及需要注意的问题。建立了飞秒激光相位掩模法刻写光纤光栅的实验系统,利用飞秒激光相位掩模法在非光敏光纤上刻写Bragg光栅,在非光敏掺Tm3+硅基光纤上获得了衍射阶次为二的光纤Bragg光栅,并给出了显微镜下观察到的光栅结构。实验结果证明:飞秒激光可以将FBG刻写入非光敏性硅基光纤,并且具有成栅时间短的优点。

调制激光致载流子辐射中信号的频域特性

基于载流子辐射(PCR)检测太阳能电池的理论模型,对调制激光致载流子辐射检测中电路状态对频域信号的影响进行了数值仿真分析,得到不同外部电阻下的频域响应幅值曲线;使用所建立的检测实验系统对Si基太阳能电池片进行了检测,对不同电路状态下的幅值图与相位图进行了对比分析,对比不同电路状态下的辐射强度幅值,依据实验所得到的频域响应曲线,拟合计算了载流子的寿命参数。结果表明:PCR技术检测太阳能电池,电路状态为开路时辐射幅值最大,随着外部负载电阻的减小,辐射幅值逐渐较小,相位的变化并不明显,短路时的辐射幅值最小;各电路状态下的拟合寿命相近,载流子辐射检测太阳能电池技术中可以用开路状态的频域检测结果预测其他电路状态的频域响应结果和载流子参数拟合计算方法。

金属板材激光加热三维成形扫描策略的研究现状

金属板材激光加热成形是一种无模成形新技术,适用于三维曲面件的小批量生产及新产品的试制。文章综述了激光加热三维成形扫描策略研究的最新动态,分析了激光扫描路径规划与工艺参数的确定方法,对目前扫描策略规划普遍存在的问题进行了总结。认为要实现复杂曲面的精确成形,不仅要加强激光加热三维成形机理研究,进一步揭示目标曲面与扫描策略之间的内在联系,提高扫描策略的通用性以及加工过程的自动化,还要加强热成形工艺实现自动数控反馈控制,以降低初始状态及其他不确定因素对成形精度的影响。

用全局参数化自动优化三角网格四边区域划分

为了提高对三角网格进行四边区域划分的质量,首先利用拉普拉斯算子及转换函数对除四边区域顶点之外的三角网格顶点进行处处连续的参数化,然后根据全局参数化结果在参数域内对四边区域的边界进行调整,进而根据四边区域边界调整的结果对四边区域顶点位置进行调整,通过反复执行上述过程达到四边区域优化的目的.该方法能有效地改善四边区域的分布情况,减小三维空间中的四边区域参数化后的变形程度,与四边区域划分的目的相适应.

基于双螺旋张拉整体式结构的空间可展舱段方案研究

针对中国未来空间站的更新换代以及地外星球基地建设任务,提出了一种由可展刚性骨架、可展中心承力柱、蒙皮及舱内设施组成的双螺旋张拉整体式可展舱段方案,并为其设计了双螺旋张拉整体式可展舱段骨架结构,开展了骨架结构参数优化,试制了双螺旋张拉整体式可展舱段骨架原理样机并进行了力学特性测试,验证了骨架拓扑结构设计的可行性和有效性。