摘要：熔覆层和基体之间的修复界面通常是再制造零件最为薄弱的区域,影响再制造零件的使用寿命。基于正交试验设计对激光熔覆IN718合金工艺进行优化,并研究了工艺参数对熔覆层成形尺寸的影响规律,重点分析了最佳工艺条件下IN718熔覆层的界面组织特征及力学性能。结果显示,时效态IN718合金的最佳激光熔覆工艺为900 W激光功率、6 mm/s扫描速度、10 g/min送粉速率;激光功率对熔覆层熔宽的影响最大,扫描速度对熔覆层熔高的影响最大,送粉速率对熔覆层宽高比和稀释率的影响最大;熔覆层界面底部未出现平面晶且界面周围的元素过渡均匀,无宏观偏析;基体热影响区的晶粒发生粗化,其内部残留部分MC和M_(23)C_(6)碳化物;IN718熔覆层的显微硬度约为280 HV,基体的显微硬度约为475 HV;激光熔覆IN718合金的平均界面剪切强度为608.87 MPa。

摘要：为了采用一系列工艺对煤矸石进行提纯,采用硼氢化钠化学液相还原法制备了煤矸石负载的Fe/FeO纳米颗粒(nFe/FeO_(x)-Gangue),用于吸附水中重金属离子Cd(Ⅱ)。在均匀设计的基础上,考察了铁与煤矸石质量比、硼铁摩尔比、还原速度等因素对nFe/FeO_(x)-Gangue的影响。采用XRD、TEM、BET和TGADSC对合成的样品进行了表征,发现Fe/FeO纳米颗粒或独立存在于煤矸石表面,或串联成链吸附在矿物表面、尖锐的边缘和角缘,其中固定在粘土矿物表面的颗粒大部分呈球形,分散良好,偶有少量球状或块状聚集体。多个样品比对结果显示,铁与煤矸石质量比(g/g)应保持在1.6,合适的硼铁摩尔比为4或4.5。吸附结果显示,nFe/FeO_(x)-Gangue对Cd(Ⅱ)的去除效果在很大程度上取决于pH值,pH值为5,室温条件下接触10 min后,nFe/FeO_(x)-Gangue对Cd(Ⅱ)的去除率达83%,再生的nFe/FeO_(x)-Gangue在5.0 mg/L溶液中连续第6次吸附Cd(Ⅱ)效率达99.12%,煤矸石负载的Fe/FeO纳米颗粒可应用于水中重金属离子的吸附。

摘要：提出基于光子晶体多缺陷耦合实现紫外波段高透射带通滤波的方案,采用传输矩阵法分析日盲紫外带通滤波器的光学传输特性。通过减弱光子局域和多个缺陷耦合效应,实现光子晶体通带的拓宽和边沿截止陡度的调整,可在239~280 nm日盲紫外波段实现平均透过率为90.71%的高透射,且在239 nm以下和290~360 nm的阻带波段实现高抑制。研究结果表明,弱化光子局域和不同缺陷峰耦合作用可以有效拓宽通带范围,提升通带透过率,同时该结构对光源小角度(<15°)入射不敏感。该滤光器设计方案可应用于日盲紫外探测和紫外通信系统。

摘要：980nm半导体激光器作为掺铒光纤放大器的最佳泵浦源,其温度会影响激光器功率稳定性和放大器输出光谱漂移。提出将现场可编程门阵列(FPGA)作为核心控制元件,以半导体制冷器为执行元件、热敏电阻为温度传感器,利用FPGA自动切换内部状态机、控制流入半导体制冷器电流的方向和大小,实现980nm半导体激光器内部的温度控制,并通过搭建基于FPGA的掺铒光纤放大器系统实验装置,验证所提方法的可行性。实验结果表明:所提出的温度控制方法能有效地实现980nm半导体激光器的温度控制,使其功率-电流曲线的线性拟合度提高了23.07%,掺铒光纤放大器的输出光谱波长偏移减小了62.5%,保证了激光器输出功率及放大器输出波长的稳定性。该方法的结构简单且实时性高,对推进半导体激光器温度控制的发展及应用具有非常重要的意义。

摘要：光波单向传输器件在全光计算和信息处理方面具有重要应用.本文提出一种具有完全光子带隙的硅基空气孔光子晶体漏斗型光波导结构,在光通信波段可实现单向传输特性.漏斗型光波导可打破光波对称传输,引入点缺陷通过模式转换与失配进一步抑制反向透射,并研究了不同的点缺陷类型与位置对反向透射的影响.采用时域有限差分法进行数值计算,优化选取了最佳的点缺陷模式.结果显示,单柱型点缺陷在向左移动5a(a为光子晶体晶格常数,a=470 nm)时,横电(TE)偏振光在工作波长1550 nm处正向透射率为0.716,透射对比度为0.929,工作带宽为111 nm.另外,本文提出的光波单向传输器件结构简单、工艺要求低,有望为集成光路中单向传输器件设计提供新的解决方案.

摘要：为设计和开发具有优异力学性能的镁基纳米结构合金,本研究利用Voronoi几何方法构造了晶粒随机取向的纳米多晶镁模型,利用分子动力学软件实现了不同条件下纳米多晶镁的压缩模拟,借助可视化软件对模拟结果进行了相关分析。结果表明:随着温度升高,晶粒由细化转变为融合长大;压缩应变率影响晶粒细化的时间,压缩应变率增大,晶粒内部原子仍保持原有结构,只有晶粒边缘处原子位置移动,晶粒细化较晚发生,屈服强度增大,极限应变减小,弹性模量增大;纳米多晶镁中原子位置发生偏移,更易形成fcc结构,产生Shockley不全位错,Shockley不全位错与fcc结构的增长规律呈正比例。

摘要：高精度光学干涉仪是实现精密测量的重要工具之一,干涉仪的最终灵敏度受限于真空起伏决定的标准量子极限(SQL)。利用量子资源可以实现突破SQL的相位测量。在基于光学参量放大器(OPA)的量子干涉仪中,将干涉仪两臂中OPA产生的相位压缩态直接作为相敏量子态,通过同时降低散粒噪声和放大相敏场强可以使其灵敏度无条件地突破SQL。然而,量子态对损耗是非常敏感的。通过分析量子干涉仪的各种损耗对其灵敏度的影响,得出了量子干涉仪灵敏度与各种损耗的依赖关系。同时,通过分析灵敏度与分析频率等其他物理参量的关系,得出了进一步优化系统灵敏度、带宽等性能的实验参数。

摘要：针对传统的车辆目标检测算法检测精度低,小尺度目标识别效果差等问题,提出了一种基于YOLOv4(you only look once v4)算法的目标检测方法,以提升对交通场景小目标车辆的检测性能。通过对YOLOv4网络进行再设计,使用MobileNetv2深度可分离卷积模块代替传统卷积,将CBAM(convolutional block attention module)注意力模块融合到特征提取网络中,在保证模型检测精度的同时减少模型参数。采用PANet-D特征融合网络融合获取到4个尺度特征图深浅层的语义信息,增强对小目标物体的检测能力。通过使用Focal loss优化分类损失函数,加快网络模型的收敛速度。实验结果表明,改进后的网络识别准确率达到96.55%,网络模型大小较原YOLOv4网络降低了92.49 M,同时检测速度比原网络提升了17%,充分证明了本算法的可行性。

摘要：胶体半导体量子点具有宽带吸收、窄带发射、发光量子产率高、发射波长连续可调等优点,是制备发光二极管、太阳能电池、探测器、激光器等光电器件的优质材料.单量子点光谱能够消除系综平均效应,可以在单粒子水平上获取量子点材料的结构和动力学信息及与其他材料间的电荷、能量转移动力学等.相关研究结果能够指引量子点材料的设计和为量子点的相关应用提供机理基础.另外基于单量子点可以开展纳米尺度上光与物质的相互作用研究,制备单光子源和纠缠光子源等.本文综述了单量子点光谱与激子动力学近期的相关研究进展,主要包括单量子点的光致发光闪烁特性和调控方式、单激子和多激子动力学研究及双激子辐射特性的调控等.最后简要地讨论了单量子点光谱未来可能的发展趋势.

摘要：光学谐振腔不仅可以增强激光和物质的相互作用,而且能够抑制激光的噪声,是开展精密测量、量子光学等研究的重要工具。激光和光学谐振腔共振的稳定锁定是其应用的关键。然而,在实际环境中锁定效果会受机械振动、温度变化等因素的影响。提出了将模糊算法应用于PDH(Pound-Drever-Hall)技术,使比例积分微分控制器的三个参数能够根据外界环境变化进行调节以实时获得最优参数,有效提升了光学谐振腔的锁定的抗干扰能力。如果外界干扰仍然过大以至于失锁,系统可以使其自动重新锁定。该系统有效增强了光学谐振腔的实用性,为光学谐振腔在精密测量、量子光学实验中的应用提供了技术基础。