检索结果-内蒙古大学图书馆

仪器仪表学报 2022年第2期43卷 1-9页

作者：曾周末许恩蕾黄新敬赵建远李健天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 中国航发控制系统研究所无锡214063

提出了一种高灵敏低压低功耗的三线圈电磁感应式磨屑检测方法。理论推导了金属磨屑穿过线圈组引起的感应电压变化的表达式,并据此对线圈组的几何参数进行了优化。通过在激励和感应线圈两端分别并联和串联恰当容值的电容实现双LC谐振,以... 详细信息

提出了一种高灵敏低压低功耗的三线圈电磁感应式磨屑检测方法。理论推导了金属磨屑穿过线圈组引起的感应电压变化的表达式,并据此对线圈组的几何参数进行了优化。通过在激励和感应线圈两端分别并联和串联恰当容值的电容实现双LC谐振,以获得更高的激励电流和感应电压。实验验证了在108 kHz、5 Vpp的正弦信号激励下,上述两种方法同时使用能够较大幅度提高信噪比,在相敏检波电路之后未使用放大电路的情况下能够清晰地检测到低至150μm的铁质颗粒,而此时激励线圈的有功功率仅为1.12 mW。所设计的传感器能够在平衡低功耗的同时获得高灵敏度,其优化思路对于同类型传感器优化具有借鉴意义。

关键词：电磁敏感磨屑检测多线圈 LC谐振

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压电陶瓷调制激光回馈外腔的实验和分析

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激光技术 2024年第4期48卷 572-577页

作者：钟尚殷邓勇张书练南通大学机械工程学院南通226019 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

为了研究微片激光器的光回馈效应的调制方式对激光器光灵敏度的影响,采用不同调制电压、频率驱动压电陶瓷(PZT)来调谐微片激光器外腔的方法,观察光回馈条纹幅值和灵敏度的变化情况,并结合复合腔等效模型进行了数值仿真和分析。结果表明... 详细信息

为了研究微片激光器的光回馈效应的调制方式对激光器光灵敏度的影响,采用不同调制电压、频率驱动压电陶瓷(PZT)来调谐微片激光器外腔的方法,观察光回馈条纹幅值和灵敏度的变化情况,并结合复合腔等效模型进行了数值仿真和分析。结果表明,增大PZT调制频率,使其越靠近激光器的弛豫振荡频率,光放大效果越明显,输出幅值和PZT调制频率具有相同变化趋势;PZT调制频率不变,将140 mA抽运电流调小至出光阈值电流约100 mA,弛豫振荡峰值会逐渐靠近PZT移频调制量,能主动放大回馈光,增益可高达105;光灵敏度与PZT移频量相对弛豫振荡峰值的距离有关,两者越接近,光灵敏度则越强;经PZT调制的激光回馈系统相对声光调制,有降低成本、易于调节的优势。该研究为联动调节抽运电流和PZT调制量获得幅值合适、噪声小的光回馈条纹提供了参考。

关键词：激光光学激光回馈弛豫振荡抽运电流压电陶瓷调制

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金属有机框架在气体预富集、预分离及检测中的应用

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化学学报 2022年第8期80卷 1183-1202页

作者：闫续屈贺幂常烨段学欣天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072

气体分离和检测技术与人们日常的生产生活密切相关,随着各种检测设备的出现,该领域在近几十年来得以快速发展.敏感材料在气体的分离和检测过程中发挥着至关重要的作用.相比于传统气敏材料,金属有机框架作为一类新型多孔材料,具有超大的... 详细信息

气体分离和检测技术与人们日常的生产生活密切相关,随着各种检测设备的出现,该领域在近几十年来得以快速发展.敏感材料在气体的分离和检测过程中发挥着至关重要的作用.相比于传统气敏材料,金属有机框架作为一类新型多孔材料,具有超大的比表面积和极高的孔隙率,并且孔道结构规整、孔径大小可调控.这些独有的优势使它们特别适合作为候选材料应用于气体的预富集、分离和检测中,从而实现低浓度目标气体的收集浓缩、复杂气体混合物的高效分离,以及痕量被测气体的可靠检测,最终实现检测能力和分离效率的大幅度提升.因此,金属有机框架被认为有望超越传统的气体吸附材料,而它们在气体分离与检测中的应用值得引起学术界和工业界的重点关注.

关键词：气体检测金属有机框架气体预富集器气相色谱柱气体传感器

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正交条纹级次分区域预编码校正Gamma非线性方法

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红外与激光工程 2022年第6期51卷 313-320页

作者：王鹏刘佳琪孙长库张宝尚天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 中航工业洛阳电光设备研究所光电控制技术重点实验室河南洛阳471009

数字投影仪的非线性响应是近年来研究的热点问题,因为数字投影仪虽然能避免物理光栅投影的各种缺陷,但其自身的非线性直接影响了输出信息,是相位误差的主要来源,进而影响了测量精度。针对数字条纹投影三维测量中存在的Gamma非线性和不... 详细信息

数字投影仪的非线性响应是近年来研究的热点问题,因为数字投影仪虽然能避免物理光栅投影的各种缺陷,但其自身的非线性直接影响了输出信息,是相位误差的主要来源,进而影响了测量精度。针对数字条纹投影三维测量中存在的Gamma非线性和不同区域Gamma值并不一致的问题,提出一种通过正交条纹级次分区域预编码校正Gamma非线性方法,通过正交条纹划分区域,对每个区域使用多项式拟合计算预编码值校正该区域条纹图像。使用该方法校正后相位误差减少了82.24%,适用于任意投影仪与相机之间的位置关系,只需要精细化计算一套分区域预编码系数并由此生成编码条纹图,即可满足该系统此后的测量需求,该方法灵活性强、精确度高。

关键词： Gamma非线性相位误差预编码条纹级次

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钙钛矿中热载流子的超快光谱探测

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光学学报 2021年第8期41卷 118-133页

作者：方红华黎潇泽周沄科孙洪波清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

热载流子能量耗散是太阳能电池效率损耗的主要来源之一。近年来,钙钛矿中的热载流子效应获得了研究人员的广泛关注。相比于传统半导体材料,钙钛矿具有较慢的热载流子冷却过程,有望利用这些热载流子,提高太阳能电池的能量转换效率,克服... 详细信息

热载流子能量耗散是太阳能电池效率损耗的主要来源之一。近年来,钙钛矿中的热载流子效应获得了研究人员的广泛关注。相比于传统半导体材料,钙钛矿具有较慢的热载流子冷却过程,有望利用这些热载流子,提高太阳能电池的能量转换效率,克服单结太阳能电池的Shockley-Queisser极限。本文主要阐述了近几年人们利用超快光谱技术在钙钛矿中观测到的热载流子弛豫现象,总结了其热载流子的动力学特性;对钙钛矿中各种体系中热载流子冷却的机理进行了梳理,并讨论了钙钛矿中热载流子的传输特性和抽取方法;最后对钙钛矿中的热载流子弛豫过程的调控和其热载流子太阳能电池中的应用发展进行了展望。

关键词：超快光学超快光谱热载流子太阳能电池钙钛矿

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太赫兹光谱技术应用于聚烯烃薄膜孔隙率检测

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激光与光电子学进展 2023年第9期60卷 446-452页

作者：栗擎何明霞天津大学精密仪器与光电子工程学院精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 天津大学太赫兹研究中心天津300072

聚烯烃薄膜材料的孔隙率会影响材料的力学性能、绝缘性和贯通性,但少有对聚烯烃孔隙率无损检测的精确方法。本文以有效介电常数为桥梁,建立了四种材料等效折射率与孔隙率之间的等效模型;通过实际测试电池隔膜及微孔滤膜的太赫兹时域光谱... 详细信息

聚烯烃薄膜材料的孔隙率会影响材料的力学性能、绝缘性和贯通性,但少有对聚烯烃孔隙率无损检测的精确方法。本文以有效介电常数为桥梁,建立了四种材料等效折射率与孔隙率之间的等效模型;通过实际测试电池隔膜及微孔滤膜的太赫兹时域光谱,定量得到材料的折射率、介电常数、孔隙率等数据。结果表明:对于聚烯烃材料与空气的两相介质,其孔隙率与介电常数存在高相关性;采用改进的有效介质模型测得的孔隙率与常规的气体置换法测得的孔隙率的平均相对误差在2.53%左右;利用太赫兹光谱测量聚烯烃薄膜的孔隙率具备一定的可行性,有望成为薄膜检测的补充手段。

关键词：光谱学太赫兹时域光谱薄膜孔隙率有效介质理论聚烯烃材料

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以激光回馈干涉技术提高砷化镓和蓝宝石晶体的折射率测量精度

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红外与激光工程 2022年第3期51卷 304-310页

作者：袁春宇曹阳邓勇张书练南通大学机械工程学院江苏南通226019 清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

砷化镓和蓝宝石晶体已经广泛应用于红外领域、光电领域和军事设备,因此两种材料的折射率测量对光学设计、计量检测和工业应用具有重要意义。为提高两种材料折射率的测量精度,采用微片激光回馈干涉技术同时测量折射率和厚度。此系统结合... 详细信息

砷化镓和蓝宝石晶体已经广泛应用于红外领域、光电领域和军事设备,因此两种材料的折射率测量对光学设计、计量检测和工业应用具有重要意义。为提高两种材料折射率的测量精度,采用微片激光回馈干涉技术同时测量折射率和厚度。此系统结合外差调制和准公共路径对空气气流和振动进行补偿,因此具有高灵敏度、高精度和高稳定性的特点,特别是同时测量性以及仅需将样品加工成薄片状而非棱柱形。实验结果表明,砷化镓和蓝宝石晶体 (在寻常光下) 的折射率测量精度提高到10^(-3)和 10^(-4),且厚度的精度均为 10^(-4)mm。

关键词：砷化镓蓝宝石回馈干涉折射率精度

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用于精密位移测量的微型光栅传感器开发

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光子学报 2021年第9期50卷 1-11页

作者：魏正杰张迪吴冠豪清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

基于双光栅干涉扫描原理,通过复用透射光栅实现干涉扫描型光栅位移传感器的小型化开发。开发了适用于精密位移测量的光栅传感器原理样机。传感器的电路系统包括信号转换放大电路模块和置于传感器D-SUB接口外壳内的信号处理电路模块。通... 详细信息

基于双光栅干涉扫描原理,通过复用透射光栅实现干涉扫描型光栅位移传感器的小型化开发。开发了适用于精密位移测量的光栅传感器原理样机。传感器的电路系统包括信号转换放大电路模块和置于传感器D-SUB接口外壳内的信号处理电路模块。通过15 pin接口输出四路电平为2.5±0.5 V的模拟差分信号,差分信号接口可用于高倍细分而达到高分辨率,具备RS422接口适配能力,可以提高传感器远距离传输的抗干扰能力。以电容传感器为基准,光栅位移传感器原理样机实现了±30 nm的重复性精度,满足10 mm/s的测量速度需求,10 s短时位移稳定性达到5 nm,6 h的长时间稳定性达到70 nm。

关键词：编码器光栅位移测量稳定性高精度仪器

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激光干涉精密测量与应用

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中国激光 2021年第15期48卷 222-243页

作者：谈宜东徐欣张书练清华大学精密仪器系精密测试技术及仪器国家重点实验室北京100084

"没有测量就没有科学",对物理量越来越精确的测量已成为现代科学和技术领域孜孜追求的目标。激光干涉精密测量具有可溯源,纳米甚至皮米高分辨率,以及数米、几千米甚至上千千米的超长测量范围等突出优点,被广泛用于IC装备、数... 详细信息

"没有测量就没有科学",对物理量越来越精确的测量已成为现代科学和技术领域孜孜追求的目标。激光干涉精密测量具有可溯源,纳米甚至皮米高分辨率,以及数米、几千米甚至上千千米的超长测量范围等突出优点,被广泛用于IC装备、数控机床、超精密微纳制造、引力波探测等先进技术和前沿科学领域。清华大学激光精密测量与应用课题组长期围绕激光干涉和激光回馈干涉开展研究,先后在大频差、高功率保持的新原理双频激光器、用于无靶镜纳米测量的回馈干涉原理研究方面取得了突破,研制出新型双频激光干涉仪和激光回馈干涉仪,并在多个领域开展了应用研究。本文详细总结了课题组最近十年的研究成果,在此基础上展望了激光干涉精密测量与应用研究领域的发展前景。

关键词：激光光学精密测量激光干涉激光回馈计量应用

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基于参数空间遍历的空间光调制器量化取值优化

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中国激光 2021年第12期48卷 307-316页

作者：何泽浩隋晓萌曹良才金国藩精密测试技术及仪器国家重点实验室清华大学精密仪器系北京100084

由于现有空间光调制器(SLM)的调制特性,连续取值的复振幅型计算全息图(CGH)通常需要被转换为离散取值的纯振幅型或纯相位型CGH。将连续值近似为离散值的量化过程会对CGH的全息重建质量产生显著的影响。选择峰值信噪比(PSNR)作为重建质... 详细信息

由于现有空间光调制器(SLM)的调制特性,连续取值的复振幅型计算全息图(CGH)通常需要被转换为离散取值的纯振幅型或纯相位型CGH。将连续值近似为离散值的量化过程会对CGH的全息重建质量产生显著的影响。选择峰值信噪比(PSNR)作为重建质量的评价依据,采用参数空间遍历法,定量评估了CGH振幅和相位的量化取值对重建质量的影响。评估过程充分考虑了分辨率、补零范围、重建距离、重建波长、随机相位、像素间距、位深度及相位调制偏差等关键参数对全息重建的作用。在此基础上,提出了针对现有和未来SLM的最佳量化方案。

关键词：全息计算全息全息显示振幅相位量化

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