摘要：可调光功率分束器是集成光子系统中的重要功能器件,其光功率输出具有动态可调控特性,诸多光子系统对其有着广泛需求.本文基于空隙槽型Y分支波导结构,利用热膨胀效应,提出了一种新型可调光功率分束器实现方法,通过调控温度来改变分支处空隙槽的宽度,以实现其分支波导的光功率输出的动态变化.采用有限元方法,对其热膨胀形变和光学性能进行了模拟分析.其模拟结果表明,该器件能实现大范围光分束调控,且对波长和偏振态依赖性低;同时,该器件具有结构简单、易于设计和制作、易于调控等优点,这种新型器件在各种光子系统中具有重要应用前景.

摘要：热膨胀使Rogowski线圈尺寸变化进而改变线圈互感是电子电流互感器出现测量误差的原因之一。为定量分析计算热膨胀对Rogowski线圈的影响,采用理论分析与推导的方法得出常见类型Rogowski线圈骨架热系数和绕组热系数的计算公式。计算表明,圆形、矩形和跑道型截面Rogowski线圈骨架的热系数等同其材料热膨胀系数;线圈绕组的热系数近似2倍于其材料热膨胀系数。这种基于线圈热系数概念建立的热膨胀误差计算模型可用于设计高精度Rogowski线圈。

摘要：为探究热膨胀毡的设计要点,以不同单纤维直径的两种玻璃纤维短切毡和PA热熔胶膜制备了热膨胀毡,通过改变单纤维直径、树脂含量和密度来制备热膨胀毡试样,并测试试样的热膨胀率,对热膨胀毡的热膨胀效应的特点进行了研究。结果表明:热膨胀毡的热膨胀效应由其内部纤维的弹性势能和熔融树脂的黏性阻力共同决定。在组成和密度相同的条件下,热膨胀毡的热膨胀率随单纤维直径的增大而增大。热膨胀毡有临界树脂含量,当其树脂含量在临界值以下时,热膨胀率随着树脂含量的增加而增大,树脂含量在临界值以上时,热膨胀率随着树脂含量的增加而减小;临界树脂含量随着单纤维直径的增大而减小。在单纤维直径和树脂含量一定的条件下,热膨胀毡的密度越高,热膨胀率越大。

摘要：可调微透镜在成像、微流体传感和自适应光学等诸多领域具有新的广阔应用前景。建立了聚合物微透镜在热效应作用下的焦距调控过程的物理模型,并采用有限元法对该调控过程进行了模拟分析,获得了微透镜在不同温度条件下的温度分布、热形变以及焦距变化。研究结果表明,对于具有较大热光系数的聚合物微透镜,在温差变化较大的情况下,其热光效应对可调微透镜的光学性能影响十分明显,因而在设计和制作时不仅要考虑热膨胀效应的影响,而且要考虑热光效应的影响。

摘要：深水井套管环空压力监测和控制难度大。针对陵水地区深水高温高压井在测试阶段井筒环空带压导致套管损毁和破坏的情况,通过建立井筒环空压力预测模型进行深水环空带压井的套管设计,综合考虑油管、套管、地层及海水间的传热效应,建立井筒环空的压力预测模型,进而运用模型对深水环空带压井的套管进行强度设计。综合分析工程中减少和缓解环空带压影响的技术措施及其优缺点,将该模型运用到陵水地区深水井的套管设计中,环空压力计算结果相对误差均在10%以内,对陵水地区深水尤其勘探开发具有重要的现实意义。

摘要：温度是核电厂安全运行的重要参数。对全光纤式的光纤珐珀温度传感器开展了研究。在单模光纤端面熔接一段带有空气腔的多模光纤。多模光纤部分构成珐珀干涉腔,利用多模光纤形成的珐珀腔感温。在热光效应和热膨胀效应下,温度的变化引起珐珀腔中光程差的改变。试验结果表明,50℃下腔长为592.0μm的光纤珐珀温度传感器,在50~200℃温度范围下的温度灵敏度为0.01811μm/℃、线性度为0.99365。通过分析讨论,提出了两种进一步提高光纤珐珀温度灵敏度的方法。这种全光纤式的光纤温度传感器相对毛细管式光纤珐珀温度传感器具有体积更小、结构更简单的优势,在恶劣及空间狭小的环境有广阔的应用前景。