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期刊的“专题”与“专刊”
biyonghua 2020-10-21 10:48
前不久,《煤炭学报》编辑部公布了2021的专题报道计划( https://mp.weixin.qq.com/s/3YFCkDuAG4YnsIqsZh0qSA), 很多朋友看到后产生了疑惑,基本全年都是专题了,自由来稿怎么办? 其实产生这种想法的主要原因是没有理解专题与专刊的区别。 专刊:很好理解,为了某一主题而组织策划的特殊期次,整个版面都是这一主题的内容。 专题:为了某一主题而策划的专题报道,通常不是一整期,只占用一期的部分版面。 而《煤炭学报》编辑部这次公布的报道计划绝大多数是专题而非专刊,对于自由来稿完全不受影响。 请大家放心投稿。
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ReadLink进口原版学术图书采选平台
CIBTC 2020-5-15 16:01
中国国际图书贸易集团有限公司(简称“国图集团公司”),1949年12月1日成立,隶属于中国外文出版发行事业局,是中国第一家出版物进出口机构,也是中国最大的专业性书刊进出口公司之一。 国图集团公司开创和发展了新中国图书进出口贸易事业。70多年来,国图集团公司在180多个国家和地区举办、参加了上千次国际书展,如今已发展成为以书刊进出口为核心,业务范围遍及电子商务、展览及版权交易、仓储物流、纸张经营等多领域的国有大型综合文化企业集团。国图集团公司与海外数千家出版社保持业务往来,每年引进国外科技、社科及大众类图书数百万册,已经累计服务国内50余万个人读者,数千家科研机构、高校及企事业单位。 ReadLink 进口学术图书采选平台是国图集团公司旗下进口学术类图书销售网站,专注于为国内学者及专业人员提供选书及订购服务。ReadLink在售图书近200万种,均为进口原版,书目涵盖全球各大学术出版集团及大学出版社。网站借鉴教育部学科分类,方便搜索,并设立国际知名出版集团专区。非现货图书到货时间约为4-6周,单本即可起订,供货时效及在售品种均处于行业领先水平,更有客服人员全程提供专业服务。 在科学网博客,我们将与国际顶尖出版集团合作,发布最新的学术出版、专题活动、新书到货、优惠促销等信息。作为国际出版行业与中国读者之间的桥梁,我们会充分利用图书进出口公司的资源与渠道优势,将更多的优秀出版物介绍给国内学术工作者,为国家的科技进步与社会发展做出国企应有的贡献。 感谢您的关注! ReadLink网站地址: www.readlink.com
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航空材料学报“镁合金腐蚀与表面改性”专题出刊
rczeng 2019-2-12 22:40
航空材料学报 “ 镁合金腐蚀与表面改性 ” 专题出刊 2018 年受编辑部邀请,组织航空材料学报 “ 镁合金腐蚀与表面改性 ” 专题,于 2019 年第 1 期正式出刊。感谢作者们的大力支持和徐永祥编辑的努力。目录如下: 1. “ 镁合金腐蚀与表面改性 ” 专题序言 曾荣昌 2 . 镁锂合金腐蚀行为研究进展 . 王保杰 , 姜春龙 , 李传强 , 孙杰 , 许道奎 . 2019, 39(1): 1 -8. doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.001017 3. 搅拌摩擦加工对 Mg-Zn-Y-Nd 合金厚板组织与性能的影响 徐雪雪 , 朱世杰 , 王青 , 王利国 , 孙玉峰 , 关绍康 2019, 39(1): 9 -16 doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.001018 4. AZ31B 镁合金表面含钛涂层的制备及耐蚀性 师晓亭 , 朱园园 , 李国强 , 张淑芳 , 赵融芳 , 张祎家 , 张荣发 2019, 39(1): 17 -25 doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.001019 5. Mg-Li-Ca 表面气相扩散法制备氢氧化镁 / 硬脂酸复合涂层的耐蚀性能 刘汉鹏 , 崔蓝月 , 韩壮壮 , 李硕琦 , 曾荣昌 2019, 39(1): 26 -37 doi: 10.11868/j.issn.1005-5053.2018.001016
个人分类: 论文写作|2837 次阅读|0 个评论
“功能光纤”专题征稿启事
Chineselaser 2019-1-10 13:44
“ 功能光纤 ”专题征稿启事 2009年,高锟先生以其在低损耗通信光纤方面的杰出贡献荣获诺贝尔物理学奖。近年来,光子晶体光纤、微纳光纤以及复合光纤等功能光纤相继成为光电子研究领域的热点,在全球范围内掀起了研究热潮。这些光纤的特性颠覆了人们以往对光纤的认识,其在信息、环境、医学、能源、传感以及智能可穿戴等领域展现出广阔的应用前景。我国在功能光纤研究与应用方面取得了系列重要研究成果,形成了自己鲜明的特色。为集中展示我国在该领域的最新研究进展,促进学术交流,推动相关领域向纵深发展, 《激光与光电子学进展》 决定在2019年9月第17期上推出“ 功能光纤 ”专题,现公开征集高水平研究论文及综述。 征稿范围: 1.功能光纤基础 2)新现象与机理; 1)理论与模拟; 2.功能光纤新体系 4)复合光纤; 3)光子晶体光纤; 2)晶体光纤; 1)微纳光纤; 3.功能光纤制造新技术 4.功能光纤的应用 8)前沿领域; 7)国家安全; 6)智能可穿戴领域; 5)传感领域; 4)能源领域; 3)医学领域; 2)环境领域; 1)信息领域; 征稿范围不局限于上述内容,非常欢迎其他功能光纤相关论文! 专题客座编辑: 邱建荣教授浙江大学光电科学与工程学院 周时凤教授华南理工大学材料科学与工程学院 陶光明教授华中科技大学武汉光电国家研究中心 截稿日期: 2019年4月30日 投稿方式及格式: 通过中国光学期刊网“投稿中心”直接进入 《激光与光电子学进展》投稿系统 ,按系统要求填写信息,上传稿件(留言标明“ 功能光纤 ”专题投稿)。投稿模板及要求请参见作者中心首页。 联系人:史敏 电话:021-69918427 邮箱: mshi2013@siom.ac.cn 专题客座编辑个人简介: 邱建荣 ,浙江大学光电科学与工程学院教授、浙江大学微纳光子学研究所所长。国家杰出青年基金获得者,教育部“长江学者”特聘教授。研究方向为玻璃与光纤材料、低维发光与非线性光学材料、飞秒激光与材料相互作用。曾获日本稀土学会学术奖、德国Abbe基金国际Otto-Schott研究奖、日本陶瓷协会学术奖和美国陶瓷协会G. W. Morey奖等奖项。兼任中国硅酸盐学会特种玻璃分会副理事长、中国光学学会光学材料专业委员会副主任。担任中国《硅酸盐学报》副主编,中国激光杂志社《激光与光电子学进展》执行主编,美国陶瓷协会等SCI期刊Associate Editor。发表SCI收录论文800余篇,其中500余篇发表于Adv. Mater.、J. Am. Chem. Soc.、Phys. Rev. Lett.等高影响力期刊,论文被SCI他引16500余次,最高单篇SCI引用950次。 周时凤 ,华南理工大学材料科学与工程学院和发光材料与器件国家重点实验室教授、博士生导师。主要从事特种玻璃与光纤研究。在Adv. Mater.、Adv. Funct. Mater.、J. Am. Chem. Soc.和Prog. Mater. Sci.等学术期刊上发表SCI收录论文100余篇,成果被Mater. Today、ACerS、OSA和AAAS等知名科技媒体专稿报道,两次入选“中国光学重要成果”,受邀在ICG、JSAP-MRS、OECC、JSAP-OSA、SSC、PACRIM和OGC等学术会议上作邀请报告30余次。曾获国际玻璃协会Gottardi奖(全球每年仅一位获奖人)、日本陶瓷协会仓田元治奖等荣誉,获国家优秀青年科学基金、教育部“新世纪优秀人才支持计划”、广东省杰出青年基金等奖励,并当选日本学术振兴会Postdoctoral Fellowship。兼任国际玻璃协会TC07:Crystallization GCs委员和《激光与光电子学进展》期刊编委。 陶光明 ,华中科技大学武汉光电国家研究中心和光学与电子信息学院教授、博士生导师,人机智能交互联合实验室主任。致力于先进功能纤维领域的跨学科研究工作,先后在Nature、Proc. Natl. Acad. Sci.、Adv. Opt. Photonics等国际学术期刊发表论文近40篇,拥有7项美国专利。受邀在OSA/CLEO、OSA/FiO、ACerS/GOMD等国际顶级专业会议,SPIE/DSS等国际学术会议,Corning等著名公司作专题邀请报告或大会报告30余次,并数次组织MRS等国际顶尖会议的相关分论坛并担任主席。曾获得美国光学学会、国际光学工程学会、美国陶瓷学会等学会的学术奖励, “2013年度国家优秀自费留学生奖学金之特别优秀奖”(该年度全球仅6名中国留学生获”特别优秀奖”)以及2018年中国创新创业大赛军民融合专业赛三等奖,入选中国科协发布的2018年“创世技”颠覆性创新榜50强。兼任中国材料研究学会纤维分会理事会副主任、湖北省硅酸盐学会理事、《激光与光电子学进展》期刊第九届编委和Springer英文期刊Advanced Fiber Materials期刊副主编等。
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《激光与光电子学进展》2018年“光纤激光器”专题
Chineselaser 2018-12-6 15:05
“光纤激光器”专题 前言 与传统的固体激光器相比,光纤激光器具有光束质量好、增益高、效率高、阈值低、可调谐、结构紧凑、运转可靠和散热性好等优点。在过去的近30年间,光纤激光器得到了迅猛发展,在光通信、光传感、激光医疗、工业加工、航空航天、材料科学、光谱学以及非线性光学等领域均得到了广泛应用,是目前激光技术领域最为热门的研究方向之一。为集中反映近年来我国科研工作者在光纤激光器领域的最新研究成果和研究进展,促进学术交流,推动技术进步,《激光与光电子学进展》精选2016-2018年出版的相关研究论文和综述,推出“光纤激光器”虚拟专题。 高功率窄线宽光纤激光器研究进展 郑也,李磐,朱占达,刘小溪,王军龙,王学锋 北京航天控制仪器研究所 高功率窄线宽光纤激光器在地球科学、光束合成、非线性频率转换等领域有重要的应用价值,近几年已经成为激光领域的研究热点。受激布里渊散射(SBS)、自相位调制(SPM)、四波混频(FWM)等非线性效应限制了窄线宽光纤激光器输出功率的提升。随着各种非线性效应抑制技术的发展,窄线宽光纤激光器的输出功率也得到了大幅提升,目前已经达到了千瓦量级。对1 μm波段高功率窄线宽光纤激光器的研究进行了详细的介绍,重点介绍了限制窄线宽激光器功率提升的非线性效应及其抑制方法、高功率窄线宽光纤激光器的种子源技术以及国内外典型的高功率窄线宽光纤激光器的研究成果。 高功率掺铥石英光纤激光器研究进展 刘茵紫,邢颍滨,徐中巍,李进延 华中科技大学武汉光电国家实验室 掺铥光纤激光器在医疗、塑料焊接、激光雷达和光学参量振荡等领域有着重要应用。介绍了掺铥石英光纤、高功率连续掺铥光纤激光器和脉冲掺铥光纤激光器最新研究进展,分析和讨论了掺铥光纤激光器的发展和技术瓶颈,分别从光纤设计、抽运方式以及激光器结构三个方面提出优化和调整,通过改善掺铥光纤激光器的热管理和非线性效应,实现更高输出功率的掺铥光纤激光器。 类噪声脉冲光纤激光器研究现状及进展 陈家旺,赵鹭明 江苏师范大学物理与电子工程学院;江苏省先进激光技术与新兴产业协同创新中心;江苏省先进激光材料与器件重点实验室;江苏师范大学敬文书院;深圳大学光电子器件与系统教育部/广东省重点实验室 类噪声脉冲(NLP)是锁模激光器在一定条件下生成的一种特殊脉冲,具有能量高、脉宽宽、相干性低等特点。近年来,由于稀土元素掺杂技术、锁模技术和光纤放大技术的不断发展以及抽运能量的不断提升,类噪声脉冲光纤激光器得到了迅速发展。基于此,描述了使用不同锁模技术、工作在不同色散区的类噪声脉冲光纤激光器。依据其脉冲产生机理、脉冲光学性质等特点进行分类叙述,综述了国内外这一领域的研究现状及进展。最后,对近年来类噪声脉冲激光器在生产实践中的具体应用进行了简要阐述。 光纤激光器模式不稳定机理及抑制方法研究进展 陈益沙,廖雷,李进延 华中科技大学武汉光电国家实验室 光纤激光器的输出功率达到一定阈值后, 激光器中会出现模式不稳定效应, 该效应会对激光器的输出功率和光束质量造成严重影响, 限制了大功率激光器的进一步应用。研究大功率光纤激光器中的模式不稳定机理及抑制方法, 这对光纤激光器输出功率的进一步提高具有重要意义。系统介绍了模式不稳定机理, 并总结了一些模式不稳定的抑制方法。 980 nm掺镱光纤激光器综述 李平雪,张月 北京工业大学激光工程研究院 980 nm掺镱光纤激光器不仅可以抽运掺铒、掺镱光纤实现高功率激光输出,还可通过晶体倍频获得490 nm波段的蓝绿光,因此受到了广泛关注并成为研究热点。从980 nm掺镱光纤激光器3种工作模式(连续光纤振荡器、脉冲光纤振荡器和光纤放大器)出发,对国内外相关研究成果进行综述,简单介绍其实验进展,并对980 nm光纤激光器的发展进行展望。 高功率光纤激光器热效应的研究进展 胡志涛,何兵,周军,张建华 上海大学机电工程与自动化学院;中国科学院上海光学精密机械研究所上海市全固态激光器与应用技术重点实验室;南京中科神光科技有限公司 为实现光纤激光器的高功率输出,光纤热效应是必须考虑的重要因素之一,研究高功率光纤激光器的温度分布特性并对产生的热量采取相应抑制措施,以保证高功率光纤激光器在合适的温度下正常运行,对研究高功率光纤激光器具有重要意义。对已报道的主要的高功率光纤激光器热效应相关研究进行了综述,逐类说明了光纤温度理论研究、热效应对光纤激光器输出特性的影响以及热效应的抑制方法,讨论了这些研究中存在的优缺点,并对其未来的研发趋势进行了展望。 掺镱光纤激光器光子暗化现象的研究进展 刘超平,廖雷,李进延 华中科技大学武汉光电国家实验室 高功率掺镱光纤激光器长时间工作会产生光子暗化现象,导致激光器输出功率降低,因此研究掺镱光纤光子暗化现象对促进掺镱光纤激光器的进一步发展具有重要意义。从产生机理、产生的影响以及抑制方法三方面,详细介绍了掺镱光纤光子暗化现象的研究进展,为光子暗化现象的深入研究提供参考。 多芯光纤激光器选模特性及其研究进展 刘业辉,李进延 华中科技大学武汉光电国家实验室 纤芯激光功率密度过高,易引起非线性效应,导致激光损伤,限制光纤激光器输出功率的提高,采用多芯光纤是解决这一问题的有效方案之一。同相位超模的选择和多芯光纤的制作是影响多芯光纤激光器发展的主要因素,因此实现同相位超模运转的大模场面积多芯光纤研究成为近年来国内外研究人员关注的热点。详细介绍了当前多芯光纤选模及制造技术的研究进展,通过对比几种技术方案的可行性,展望了高功率多芯光纤激光器单模运转的发展前景。 硫系拉曼光纤激光器研究进展 徐航,戴世勋,张培晴,李杏,吴越豪,吴丽华,刘自军,王训四,徐铁峰,聂秋华 宁波大学高等技术研究院红外材料及器件实验室 硫系玻璃具有优良的中红外光学透过性能、极高的线性和非线性折射率。近年来,硫系玻璃光纤中较高的受激拉曼效应在全光器件和级联激光器等方面的应用引起了研究者极大的关注。回顾了硫系玻璃拉曼光纤激光器的研究历程,包括对硫系级联拉曼光纤激光器、硫系微纳光纤拉曼光纤激光器和硫系拉曼光纤激光器的理论研究,指出了现有研究存在的问题,并对其发展前景进行了展望。 激光清洗用高功率纳秒脉冲掺镱光纤激光器 李磐,师红星,符聪,薛亚飞,邹岩,郑也,刘小溪,王军龙,王学锋 北京航天控制仪器研究所;北京工业大学激光工程研究院;北京工业大学 本文报道了激光清洗用高能量纳秒脉冲掺镱光纤激光器。该激光器采用主动调Q技术产生纳秒脉冲,经过两级主功率振荡放大(MOPA)器后,获得高能量和高平均功率。在重频为100kHz时,其最高输出平均功率达到302W,脉宽为203ns,脉冲单脉冲能量为3mJ,主放大光光转换效率为84%。利用该激光进行了激光除锈实验,证明该激光器稳定可靠,可满足激光除锈、激光除漆等多种应用需求。 基于数字微镜器件的可调谐掺铒光纤激光器 张策,陈根祥,高云舒,于超,吕敏,陈笑,张倩,王义全 中央民族大学理学院;北京交通大学电子信息工程学院;北京邮电大学电子工程学院 光纤激光器在光纤通信、光纤传感、光谱测量等众多领域有着广泛应用。设计并研制了一种基于数字微镜器件(DMD)实现滤波功能并具有多个输出端口的宽带连续可调谐掺铒光纤激光器。用行波速率方程模型对激光器的输出特性进行理论分析和仿真研究;在此基础上,搭建了具有8个输出端口的宽带可调谐掺铒光纤激光器实验系统;结果显示:各端口输出波长范围为50 nm,完整覆盖了整个C波段,并拓展到了S和L波段;激光器的阈值抽运功率为17 mW, 输出激光的3 dB带宽小于0.02 nm,边模抑制比大于50 dB。激光器在100 min内输出稳定性的实验测试结果表明,输出激光的功率波动小于0.4 dB,波长抖动小于0.02 nm。 光纤激光器辐照性能实验研究 池俊杰,姜诗琦,张琳,于淼,王军龙 北京航天控制仪器研究所 针对高功率光纤激光器的空间应用, 采用976 nm和915 nm两种波段作为抽运源的光纤激光器进行辐照实验, 采用的有源光纤均为20/400 μm掺镱光纤, 输出功率分别为32.68 W和32.04 W。辐照源为Co60源γ射线, 总辐照剂量为12.4 krad, 辐照后976 nm和915 nm抽运光纤激光器输出功率分别降至20.09 W和5.63 W。研究结果表明, 976 nm抽运光纤激光器抗辐照性能优于915 nm抽运光纤激光器。另外, 采用无源器件, 如光纤合束器和包层光剥离器进行辐照实验, 结果发现辐照后光纤合束器耦合效率降低, 包层光剥离器的剥离度增大, 故辐照对无源器件也有影响。 基于锥形光纤的可调谐光纤激光器 宋秋艳,陈根祥,田恺 曲阜师范大学物理工程学院;中央民族大学理学院;北京交通大学电子信息工程学院 利用几何光学理论分析了锥形光纤中传输光线模式的变化,得到锥形光纤锥腰直径在1.135~60 μm范围内时可实现多模传输的结果。采用熔融拉锥系统制备不同直径的锥形光纤,运用Origin软件拟合得出锥形光纤半径随拉伸长度的变化关系,在给定条件下,拉锥时间为95 s时,获得锥腰直径为2.475 μm的锥形光纤。运用RSoft公司的BeamPROP模块对直径为2.475 μm锥形光纤的传输性能进行了模拟,同时采用放大自发辐射(ASE)光源作为输入光源,选取1530~1580 nm波段,测量了锥形光纤输出光功率随波长的变化关系。将锥形光纤接入环形腔,通过偏振控制器改变腔内信号光的偏振态,实现了1563.828~1565.444 nm范围内的波长可调谐,边模抑制比为51.4 dB,并得到波长间隔最大为1.48 nm的双波长输出,边模抑制比为49.8 dB。 再生锁模光纤激光器的双腔稳定控制 汤轲,于晋龙,王菊,王文睿,马闯,杨恩泽 天津大学电气自动化与信息工程学院光纤通信实验室;浙江大学航空航天学院 提出了一种再生锁模光纤激光器的双腔稳定控制方案,利用锁相环检测光谐振腔腔长变化引起的微波频率漂移,并用压电陶瓷光纤拉伸器进行反馈补偿。利用光电再生腔中的混频器比较两个同频微波信号的相位,得到光电再生腔的腔长变化,并用电移相器反馈补偿光电再生腔的腔长变化。本研究中再生锁模激光器输出了重复频率为10 GHz、脉冲宽度为16.6 ps的光脉冲。光电再生腔输出了重复频率为10 GHz的微波信号,其边模抑制比为40 dB,相位噪声为-127 dBc/Hz,70 min内的频率漂移小于1 Hz。与现有的再生锁模方案相比,本方案实现了光谐振腔腔长和光电再生腔腔长的同时控制,输出的微波信号频率稳定度高,光脉冲质量好,可实现激光器的长时间稳定工作。 透/反复合双饱和吸收体被动锁模光纤激光器 何广龙,徐莉,马晓辉,徐成阳,邹永刚,吴国盛 ,隋庆学,张志敏,金亮 长春理工大学高功率半导体激光国家重点实验室;陆军装甲兵驻长春地区军事代表室 针对基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)锁模光纤激光器脉冲底座宽和脉冲能量小的问题展开研究,报道了一种基于线型腔结构的透/反复合双饱和吸收体(SA)被动锁模超短脉冲光纤激光器。通过增加透射式SA的方式,增加光脉冲在腔内的一次振荡周期过程中通过透射式SA的次数,提高了吸收体对光脉冲前后沿的吸收,摆脱了因SESAM调制深度较低对脉冲宽度和单脉冲能量的影响,降低了因抽运功率过大产生的色散和非线性效应对光脉冲的影响,进一步提高了单脉冲能量。最终与相同调制深度的反射式单SESAM结构相比,复合双SA锁模结构的脉冲宽度从776 fs缩短至732 fs,单脉冲能量从2.08 nJ提高到2.49 nJ。 基于π相移光纤布拉格光栅的窄线宽掺铒光纤激光器 孙俊杰,王泽锋,王蒙,曹涧秋,陈金宝 国防科学技术大学光电科学与工程学院;大功率光纤激光湖南省协同创新中心;高能激光技术湖南省重点实验室 窄线宽掺铒光纤激光器具有线宽窄、噪声低等优点, 在光纤通信、光纤传感、相干探测和合成等方面有广泛的应用。利用自行设计并制作的π相移光纤光栅和高反射率光纤布拉格光栅(FBG), 搭建了环形腔掺铒光纤激光器, 利用π相移光纤光栅的窄带滤波特性实现了1.5 μm波段的窄线宽掺铒光纤激光输出。当980 nm半导体激光抽运功率为5 W时, 激光输出功率为1.006 W, 光-光转换效率大于20%, 中心波长为1549.45 nm, 激光线宽为5.32 pm。输出光没有残余抽运光, 表明继续增加抽运光功率可以进一步提升激光功率。通过优化设计π相移光纤光栅的透射峰带宽、FBG的反射谱和激光腔结构, 有望实现高效、高功率的单纵模激光输出。 全光纤偏振输出锁模光纤激光器 董自凯,徐润亲,田金荣,宋晏蓉 北京工业大学应用数理学院 提出了一种全光纤偏振输出锁模光纤激光器。在谐振腔内无滤波器件时, 利用光纤偏振分束器的偏振输出和光纤的双折射偏振滤波效应在全正色散域获得稳定的锁模脉冲序列, 脉冲重复频率为2.2 MHz, 单脉冲能量达100 nJ。利用级联偏振控制器调节腔内偏振状态, 获得了单波长和双波长锁模输出, 在1 μm波段观测到了稳定的暗孤子脉冲, 腔内偏振态的演变是获得不同锁模状态的关键性因素。双波长锁模输出状态下的波长可调谐宽度达12 nm, 利用系统透过率函数理论分析了利用腔内偏振调节实现波长调谐的原理。 光纤光栅外腔半导体激光器噪声特性仿真 王直圆,陈超,单肖楠,秦莉,张星,陈泳屹,梁磊,贾鹏,宁永强 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室;中国科学院大学 基于激光器的增益理论和动态理论, 结合经典的激光器速率方程, 分析了激光器有源区尺寸、光纤光栅结构、耦合效率和注入电流等参数对频率噪声和弛豫振荡频率的影响。以获得低频率噪声和高驰豫振荡频率为目标, 进行数字仿真, 仿真结果表明, 较小的激光器有源区尺寸、较强的外腔光反馈和较高的注入电流有利于改善噪声特性, 其中注入电流的影响尤为重要。当注入电流为阈值电流的9倍时, 频率噪声降低约14.7%, 弛豫振荡频率增加约6.0 GHz。 自由运转多纵模掺铒光纤激光器动态输出数值研究 唐凯,王俊杰,马明祥,徐攀,胡正良 国防科技大学海洋科学与工程研究院 掺铒光纤激光器(EDFL)从频域的角度可以分为单纵模(SLM)掺铒光纤激光器与多纵模(MLM)掺铒光纤激光器。MLM-EDFL 属于复杂的高维动力学系统,比SLM-EDFL 拥有更多的自由度与更复杂的激光动力学特性。为理论研究分析MLM-EDFL 的频域动态特性,建立了关于EDFL 多模激光频域动力学模型,模型中将MLM-EDFL 的各个模式光场强度及其享有的增益粒子数分别作为独立的物理参量来处理,并考虑由于增益介质中铒离子对的猝灭效应而对模型引入额外的自由度;所建多模激光频域动力学模型可有效描述频域内多个模式的个体行为及集群行为,在数值研究中重现了激光频域高维动力系统所特有的多模动态特性。
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《激光与光电子学进展》2018年“光纤传感”专题
Chineselaser 2018-12-6 14:49
\0 \0 “ 光纤传感”专题 前言 随着信息化时代的到来,物联网这一概念越来越频繁地被人们提及。作为物联网的关键组成部分,传感器的重要性日益凸显。作为传感器的一个分支,光纤传感器发展至今已有30多年,并以优异的性能占据重要地位,如航天、军事等领域对光纤陀螺仪、光纤电流传感器、光纤水听器等产品有大量需求。为集中反映近年来我国科研工作者在光纤传感器领域的最新研究成果和研究进展,促进学术交流,推动技术进步,《激光与光电子学进展》精选2017-2018年出版的相关研究论文和综述,推出“光纤传感”虚拟专题。 微纳光纤布拉格光栅折射率与浓度传感器研究进展 彭星玲,李兵,李玉龙 南昌工程学院江西省精密驱动与控制重点实验室;南昌工程学院;南昌大学 微纳光纤布拉格光栅(MNFBG)的强倏逝场传输和波长选择的光学特性,使其对周围介质折射率与浓度的变化具有较高的灵敏度和可靠性。本文首先阐述了MNFBG的制备方法,并分析了MNFBG折射率与浓度传感原理,然后对MNFBG应用于折射率与浓度传感的研究进展进行了综述,最后总结了提高MNFBG折射率与浓度传感灵敏度的方法,分析了目前研究存在的问题,展望了MNFBG折射率与浓度传感器的发展方向。 分布式光纤裂缝传感工程应用研究进展 吴永红,朱莎,许蔚,张海明 昆明理工大学建筑工程学院 随着光纤传感技术的发展, 近年来分布式光纤传感技术被用于结构裂缝的监测, 其中主要包括准分布式光纤传感技术——光纤布拉格光栅技术, 分布式光纤裂缝传感技术——基于瑞利散射的光时域反射技术、布里渊光时域反射技术、布里渊光时域分析技术、布里渊光相关域分析技术以及最新的具有高空间分辨率的脉冲预抽运布里渊光时域分析技术和差分脉冲对布里渊光时域分析技术。基于这些技术在结构裂缝监测中的应用, 综述各自的优缺点及国内外分布式光纤裂缝传感工程应用的情况。同时对分布式光纤裂缝监测中的力学、畸变光信号及实验研究等问题进行分析, 提出关于这些重点问题的研究见解。 分子印迹光纤传感技术的应用 陈卓,张丹,王海玲 南京大学地球科学与工程学院;南京工业大学环境科学与工程学院 分子印迹聚合物(MIPs)的特异识别功能使其作为传感器的敏感材料具有很大的优势, 分子印迹光纤传感器(OFS-MIPs)具有广阔的应用前景, 已被广泛运用于环境、化学、医学、食品安全等领域。对OFS-MIPs的研究进展进行了综述, 对光纤传感与分子印迹间的耦合方法,OFS-MIPs的应用领域以及其存在的问题进行了探讨, 并对OFS-MIPs的前景进行了展望。 光纤表面等离子体共振传感技术 王文华,熊正烨,师文庆,黄江,田秀云,费贤翔,谢玉萍 广东海洋大学电子与信息工程学院 光纤表面等离子体共振(SPR)传感是光纤传感领域的研究热点之一。详细论述了光纤SPR传感器的各种结构和优点; 分析了金属膜层的膜材料和膜层厚度、镀膜光纤长度、双层金属膜的组合和厚度比例等参数对光纤SPR传感器性能的影响; 概述了光纤SPR传感器的研究进展及应用, 包括多模光纤SPR传感器、单模光纤SPR传感器、光纤布拉格光栅SPR传感器、倾斜光纤光栅SPR传感器、长周期光纤光栅SPR传感器、多通道光纤SPR传感器、光子晶体光纤SPR传感器和纳米金属颗粒光纤SPR传感器; 给出了光纤SPR传感器的研究重点与发展方向。 光子晶体光纤传感器研究进展 马健,余海湖,熊家国,郑羽 武汉理工大学光纤传感技术国家工程实验室 光子晶体光纤(PCF)具有许多不同于普通光纤的特性,将PCF应用于传感领域是近年来的研究热点。介绍了PCF的基本结构、导光原理及制备方法,概述了干涉型、吸收型、荧光型、表面等离子体共振型、拉曼散射型及光栅型PCF传感器的原理及国内外研究进展,分析了其应用领域和优缺点,展望了PCF传感器的发展趋势。 光纤布拉格光栅传感器交叉敏感问题的研究进展 孙诗晴,初凤红,卢家焱 上海电力学院电子与信息工程学院 应变和温度等外界因素的变化会使光纤布拉格光栅(FBG)反射波的中心波长发生漂移。在应变传感测量中,根据中心波长的漂移量无法直接得到对应的应变量,这种应变和温度交叉敏感的问题严重制约着FBG传感器的测量精度和应用,阻碍了传感监测技术的实用化。为了消除温度的影响,各国研究人员根据不同算法、材料、封装结构等提出了多种解决方案。根据对温度的不同处理方法,将这些解决方案分为温度分离法和温度补偿法,并分析了每种方法的优缺点。 光纤端面集成金属光子结构传感器 刘飞飞,张新平 北京工业大学应用数理学院信息光电子技术研究所 综述了近年来基于光纤端面集成金属光子结构传感器的发展状况。按照等离激元共振方式和传感器探测原理的不同, 将其分为基于表面等离激元共振(SPR)的光纤传感器、基于局域化表面等离激元共振(LSPR)的光纤传感器、基于杂化型等离激元的光纤传感器以及基于表面增强拉曼散射(SERS)效应的光纤传感器。对各类传感器的制备方法、光物理学原理及探测性能进行了概括、对比和总结。 基于光纤光栅的双壁模型管桩轴力测试 王永洪,刘俊伟,张明义,张春巍,王明明,赵国晓 青岛理工大学 提出了一种利用光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating, 简称FBG)测试模型管桩桩身轴力的方法,探讨了模型管桩应变变化与光纤光栅中心波长稳定性和漂移的关系。光纤光栅封装在模型管桩外管加工槽体内,模型管桩内管采取直接粘贴光纤光栅的方法,将应变片分别粘贴在模型管桩内、外管光纤光栅同一位置。对模型管桩施加竖向压力后产生的应变进行测试,并将光纤光栅及应变片的测试结果与理论公式进行对比分析,发现两者存在误差,但在测试要求范围内。外管施加5 kN竖向荷载时,光纤光栅测得的最大应变为59.2,相对误差为4.9%;内管施加5 kN竖向荷载时,光纤光栅测得的最大应变为122.3,相对误差为7.2%,均满足工程测试要求。 光楔式光纤法珀传感器相关干涉信号特性分析 陈青青,唐瑛,王可宁,陈海滨,马志波 西安工业大学 为了精确提取相关干涉信号的峰值位置,为光楔式光纤法珀传感器的相关干涉解调机制提供理论借鉴,文中数值模拟了三种典型的光源光谱分布的相关干涉信号,并对所获得的相关干涉信号进行了详细的对比分析,综合讨论了不同光源光谱分布条件下,光谱带宽对相关干涉信号宽度、幅值以及对比度的影响。分析结果表明,光源在光谱上具有高斯分布且较大带宽时得到的相关干涉信号噪声较小,条纹稀疏,信号对比度更高,便于准确寻峰,实现高精度解调。 不同封装方式的光纤光栅传感与温补特性研究 郭永兴,匡毅,熊丽,刘文龙,吴恒 武汉科技大学机械自动化学院 光纤光栅的粘贴封装工艺对传感器的性能有重要影响,目前光纤光栅传感器设计中最常用的两种封装方式是光栅全部粘贴封装和预拉伸后光栅两端的光纤粘贴封装。本文对该两种封装方式下的光纤光栅在测量灵敏度、线性、重复性、蠕变、温度补偿等决定传感器核心性能的参数开展了实验研究。每种封装方式均选用了三支参数相同的光纤光栅布置在同一等强度梁上,并布置一支自由状态的裸光栅作为温度参考,开展了应变感测特性和温度补偿特性方面的对比实验。得到如下研究结论:1、两种封装方式的六支光纤光栅在灵敏度、线性、重复性方面均具备良好的一致性,抗蠕变能力均良好;2、温度补偿测试中,同种封装方式的光栅自差分补偿的效果明显优于和参考裸栅差分补偿,光栅两点粘贴封装方式的自差分补偿效果最好,达到9pm以内,优于光栅全部粘贴封装的20pm以内;光栅两端粘贴封装与参考裸栅差分补偿的效果最差,最大达53pm。本研究结论可为光纤光栅传感器设计、监测信息处理提供科学参考。 基于PbSe量子点的全光纤光功率密度和温度传感器 严华,徐帅锋,沈旭辉,李泽林 金 浙江工业大学光电子智能化技术研究所 光功率密度和温度监测在工业生产和日常生活中具有重要意义, 依据PbSe量子点具有较高热光系数的特性, 设计了一种PbSe量子点作传感材料的全光纤马赫-曾德尔型传感器, 并在不同光功率密度和不同温度条件下对该传感器进行测试。实验结果表明:对波长为473 nm的光源光功率密度灵敏度达到1.455 nm·(mW-1·mm2), 温度灵敏度达到0.67 nm·℃-1。不仅实现了高灵敏度温度传感器, 而且也为PbSe量子点制作热光型光器件打下了基础。 基于单螺旋扭转结构的取样布拉格光纤光栅及其传感特性 陈高杨,马鹏,李杰,孙立朋,武创,关柏鸥 暨南大学光子技术研究院;广东省光纤传感与通信技术重点实验室 提出一种新型取样布拉格光纤光栅传感器, 用于温度和轴向应变的传感。为了制作该传感器, 利用特种光纤熔接机在单模光纤上制造出单螺旋扭转结构, 然后在单螺旋结构上利用紫外激光侧写和相位掩模板技术刻写布拉格光纤光栅。该取样光栅反射谱具有等间距、窄带宽的特点, 并且可通过调整单螺旋扭转率来自由改变取样周期。通过实验研究了传感器对温度和光纤轴向应变的响应, 结果表明:当单螺旋扭转周期P=504.0 μm(扭转率α=12.47 rad/mm), 布拉格光栅周期Λ=544.6 nm, 器件长度L=5.0 mm时, 温度和轴向应变灵敏度分别为10.12 pm/℃和1.12 pm/με。较同类型取样光栅传感器, 该传感器具有制作简单、灵活性高、稳定性高和成本低的优点, 且在多波长光纤激光器和多通道光谱滤波器等领域展现出应用潜力。 基于大偏置量熔接的反射式光纤型干涉仪的折射率传感特性 苏达顺,马宽明,孙立朋,武创,李杰,关柏鸥 暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通信技术重点实验室 提出并实现了一种基于大偏置量熔接的单端反射式光纤Mach-Zehnder(M-Z)干涉仪。在一段数百微米长的单模光纤两端以大偏置量对称地错位熔接两段光纤,将其中一段光纤的端面镀制薄金膜作为反射镜面,使在外界环境和光纤包层材料内传输的光产生相位差,并在器件反射端能够观测到较强的干涉光谱。实验发现,该干涉光谱随外界折射率(RI)变化可发生较高灵敏度的漂移,当偏置量为62.5 μm和空腔长度为554 μm时,测得其水环境的折射率灵敏度和空气中的温度灵敏度分别为-13257 nm/RIU(RIU为单位折射率)和37.33 pm/℃。与已报道的同类型器件相比,所提传感器具有折射率灵敏度高、结构紧凑、可单端测量以及稳定性好等优点,在生物化学传感和环境污染监控等领域中具有良好的应用前景。 硬塑料包层光纤构成的多功能光纤传感器 胡义慧,董航宇,江超,黄会玲,夏果 湖北师范大学物理与电子科学学院 在单模光纤(SMF)中接入一段硬塑料包层光纤(HPCF),构成一个全光纤Mach-Zehnder干涉仪,利用该干涉仪制备出一种可同时测量温度和折射率的光纤传感器。由于SMF纤芯和HPCF纤芯直径不匹配,通过HPCF的透射光会产生干涉谱,干涉谱随外界环境温度与折射率的变化而变化,从而可实现温度与折射率的测量。实验结果表明:利用该传感器测量温度与折射率的灵敏度分别达到了13.3 pm·℃-1和52.56 nm·(RIU)-1。该传感器具有体积小、结构简单、制作容易和灵敏度较高等特点,特别适合在电噪声环境中工作。 投弃式光纤海洋温深传感器光路设计与优化 赵强,陈世哲,吕日清,张继明,张可可,张丽,丁园强 齐鲁工业大学(山东省科学院)海洋仪器仪表研究所;东北大学信息科学与工程学院 针对海洋剖面观测的需求和传统投弃式海洋温度剖面测量仪(XBT)存在的问题, 提出一种基于光纤布拉格光栅-长周期光纤光栅(FBG-LPG)级联结构的光纤海水温深剖面传感器(光纤XBT), 设计了传感器光路, 利用光纤端面反射镜简化了光路结构, 通过调整反射率优化了系统性能。实验表明, 当光纤端面反射率在48.8%~72.5%时, FBG和LPG的谐振峰相对强度较为合理, 整体光谱波形较好, 利于解调。 一种环形结构单光路检测型光纤电流传感器 张昊 福建江夏学院电子信息科学学院 针对传统单光路检测型光纤电流传感器电流灵敏度低的缺点, 提出一种新颖的环形结构单光路检测型光纤电流传感器。该光纤电流传感器利用单偏振单模耦合器构建光纤环形腔结构, 取代了传统单光路检测型光纤电流传感器中的起偏器和检偏器。这一设计不仅保留了单光路检测型光纤电流传感器所具有的结构简单、成本低廉等优点, 还具备环形腔结构光纤电流传感器可实现传感信息的多次循环放大的特点, 提高了系统的电流灵敏度。理论分析与实验表明, 这种光纤电流传感器的电流灵敏度可随循环次数K的增加而增加,设计具备可行性。 基于再生低反射率光纤光栅和饱和吸收体的高温光纤激光传感研究 赵小丽,张钰民,杨润涛,骆飞,祝连庆 北京信息科技大学光电信息与仪器北京市工程研究中心;现代测控技术教育部重点实验室;北京信息科技大学光电测试技术北京市重点实验室 针对再生光纤光栅因反射率低而无法直接用于实际工程中温度测量的问题, 提出一种采用光纤激光传感器结合再生低反射率光纤光栅的方法, 将再生光栅作为光纤激光器谐振腔的低反镜, 采用未抽运的掺铒光纤(EDF)作为饱和吸收体, 实现了线宽压缩, 多纵模抑制。激光器输出激光的阈值电流为68.9 mA。在150 mA的电流下, 300~800 ℃温度范围内, 激光器输出激光稳定, 且输出波长与温度呈良好的线性关系。在升降温测试下, 相关系数均为0.99974, 平均温度灵敏度为15.41 pm/℃, 且在700 ℃下, 3 h的稳定测试中, 激光波长的最大变化量为0.032 nm, 而强度的最大变化量为0.409 dB。实验结果表明, 升降温过程中, 信噪比均高于50 dB, 输出激光具有良好的稳定性, 且没有跳模现象发生。 夹持式温度自补偿光纤布拉格光栅应变传感测试技术 王永洪,张明义,张春巍,白晓宇,桑松魁 青岛理工大学土木工程学院;青岛理工大学蓝色经济区工程建设与安全协同创新中心 鉴于光纤布拉格光栅(FBG)应变测试时对应变和温度交叉敏感的特性,将温度补偿FBG结构与应变FBG结构串联,采用夹持式封装方式,根据温度FBG和应变FBG相对波长的变化确定被测结构的应变量。实验结果表明:温度FBG和应变FBG相对波长变化对温度的灵敏度仅为0.12 pm·℃-1,为温度FBG和应变FBG温度灵敏度的1.14%和1.15%;并实现了应变FBG测量的温度自补偿。夹持式温度自补偿FBG应变传感测试技术原理简单,实用性强,可被广泛应用于实际工程中。 三维光纤布拉格光栅应变传感器的温度补偿技术 郭瑜,朱星盈,倪屹,王娟,李岱林 江南大学物联网工程学院 对三维光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的温度补偿问题进行研究,设计了新型温度补偿膜片,并采用参考光纤法对传感器进行温度补偿。实验发现,未经老化处理的裸纤在30~40 ℃之间会出现温度拐点,致使温度灵敏系数降低,所以封装之前必须进行老化处理。通过有限元热力分析可知,新型温度补偿膜片在-10~50 ℃之间自身的最大微应变约为0.073 με,受热膨胀系数失配的影响较小,系统的可靠性较高。同时悬臂梁式的缓存结构可使温度补偿光纤在测量过程中不受外界复杂环境的影响,在origin中拟合温度补偿膜片与应变测量传感膜片联合补偿的结果,修正之后线性度可以达到0.9999以上,满量程精度约为0.05%。 应用于光纤复合架空地线的光纤分布式振动的测量 苗春生 深圳海油工程水下技术有限公司 为了实现大范围的光纤复合架空地线(OPGW)舞动探测, 提出了一种基于后向瑞利散射空间差分干涉的光纤分布式振动测量技术。舞动引起单模传感光纤中的后向瑞利散射光的变化, 将含有振动信息的后向瑞利散射光注入到非平衡迈克耳孙干涉仪, 利用干涉仪的臂长差实现相邻空间段的后向瑞利散射光干涉, 采用3×3耦合器解调技术解调出相位信息, 实现对振动信号的准确测量。在输电线路舞动实验室进行了OPGW的舞动测试, 实现了0.9 Hz舞动、2.3 Hz非舞动的检测。 基于表面等离子体共振的微位移光纤传感器 魏勇,苏于东,刘春兰,刘璐,朱宗达,张永慧 重庆三峡学院智能信息处理与控制重点实验室;哈尔滨工程大学纤维集成光学教育部重点实验室;重庆三峡医药高等专科学校基础医学部 为实现对微小位移的精确测量, 提高位移精度, 提出了基于表面等离子体共振的微位移光纤传感器。利用渐变折射率多模光纤中光束的传播角度随入射光位置的变化而变化的特性, 结合表面等离子体共振传感器的共振波长对共振角度变化具有很高灵敏度的特性, 实现对微小位移的精确测量。为满足共振条件, 将渐变折射率多模光纤研磨成具有合适角度的楔形, 精确控制渐变折射率多模光纤的长度, 并将光纤探针浸入到一定折射率的液体中。通过630 nm单模光纤将白光光源从渐变折射率多模光纤的端面耦合到光纤探针中, 搭建位移平台, 精确控制单模光纤和渐变折射率多模光纤的径向相对位置, 通过光谱仪检测共振波长随相对位置的变化规律。实验结果表明:当光纤研磨角度为12°, 且液体折射率为1.350时, 该传感器具有高达10.32 nm·μm-1的灵敏度, 位移分辨率高达1.9 nm。 基于分段保护的光纤分布式传感智能控制系统 徐士博,朱礼斌,傅星,杨先辉,刘铁根 中国石油集团渤海钻探工程有限公司油气井测试分公司;天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室 利用光纤分布式传感器对长距离输油管线等高危作业区域进行安全监测已被广泛研究和应用, 但在使用过程中由于各种原因导致传感光纤断裂或损坏的情况时有发生, 严重制约其对被测目标的长期监测。通过分析加载光纤传感器之结构, 将传感光纤沿被测长度区间分为数段并建立若干传感控制节点, 在节点间设置冗余光纤并组建全光远程控制系统, 为目标传感器提供具有分段控制保护的故障位置自动诊断以及传感功能自动恢复的光纤智能传感系统。对传感结构进行故障概率的模拟分析和计算表明,该结构可有效地提升传感器的生存能力。拟将该系统应用于油田长距离输油管线安全监测的分布式光纤传感系统中, 并提出相应的分段保护光缆连接结构。 新型双环减敏式光纤布拉格光栅应变传感器 朱星盈,刘化利,倪屹,郭瑜 江南大学物联网工程学院;无锡必创传感科技有限公司 设计了一种双环减敏式结构, 并对26 mm长的减敏基片进行有限元分析, 分别在减敏基片左右端面各施加0.065 mm的拉伸与压缩位移。由仿真结果可得减敏基片的应变减敏比约为3.5, 应变测量范围可达到±5000 με, 同时可保证减敏基片在其材料的弹性范围内运行, 不影响传感器的使用寿命。通过对500 με范围内的双环减敏结构的光纤布拉格光栅传感器进行拉伸实验, 实验结果表明该结构设计可使得传感器线性度达到0.999以上, 满量程精度约为0.1%。该传感器可实现实时准确的在线监测, 系统数据采集迅速、可靠性极高, 有望应用于如船舶、桥梁、飞行器等需要对关键结构进行较大应变范围测量的情况。 全光纤电流传感器中传感光纤的温度特性研究 周东平,董毅,黄勇 上海交通大学区域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室;上海康阔光传感技术股份有限公司 从传感光纤的高双折射螺距和光纤结构两方面分析不同螺距下光纤内光的偏振态差异及其受温度变化的影响, 对比了PANDA光纤、椭圆芯光纤、保偏微结构光纤的温度特性。结果表明, 在全光纤电流传感器(FOCS)中, 当传感光纤的螺距LT是光纤对应的未螺旋状态下拍长Lp的2倍时, 温度特性最差。LT减小, 光纤偏振保持能力减弱, 抗物理干扰能力变差。当LT≈Lp时, 传感光纤既有较好的温度特性, 也有较强的抗外界物理干扰能力。不同结构的传感光纤, 传感器比差的范围不同, 其中基于微结构保偏光纤的传感光纤, 在-40~+70 ℃全温度下未经补偿, 传感器比差变化范围最低, 仅为±0.32%。 考虑温度和应变交叉敏感的光纤布拉格光栅测量研究 丁朋,董小鹏,叶肖伟 中国人民解放军73089部队;厦门大学信息科学与技术学院光波技术研究所;浙江大学建筑工程学院 把光纤布拉格光栅(FBG)的有效折射率、周期用二元函数泰勒展开, 理论验证FBG温度-应变和应变-温度交叉敏感方式相同, 得出热光系数和弹光系数均与有效折射率平方成正比例关系的结论;列出温度、应变测量计算方程式, 并阐述了计算方法。测试温度、应变同时存在时FBG的波长, 可知温度-应变和应变-温度交叉灵敏度系数分别为-1.4743×10-6 nm/(℃·με)、-1.3948×10-6 nm/(με·℃)。把FBG静力水准仪放置于露天阳台上监测一天内波长变化, 代入方程式计算, 得到较为精确的水准仪液体深度变化解。结果表明, 使用温度、应变计算方程式求解, 能够提高FBG的测量精度。 光纤光栅位移传感器实时监测解调系统 尹建璟,许雪梅,丁一鹏 中南大学物理与电子学院 为建立稳定的光纤光栅传感器波长解调系统, 利用可调谐法布里-珀罗滤波器的窄带滤波特性实现对宽带光源的线性扫描, 采用放在恒温箱的高精度参考光栅标定法布里-珀罗标准具的方法, 提供多个间隔相同、幅值平稳的波长参考点。将采集到的原始数据序列采用改进的小波阈值去噪算法(使用新的阈值函数和阈值)进行平滑滤波处理, 通过高斯拟合算法的核心思想得到粗峰值序列, 再进行二次处理, 去掉无效峰, 修正部分峰的位置, 搭建了光纤光栅位移传感器的实时监测解调系统, 与螺旋测微仪相比精度稳定在0.25 mm左右。 非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器的温度特性 刘加萍,王彦,刘吉虹 安徽工业大学电气与信息工程学院 介绍了非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器的结构及制作方法。通过Matlab仿真研究不同腔长及反射率对非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器干涉谱的影响,建立了非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器的温度传感模型。对不同腔长及不同反射率的非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器进行温度对比实验。结果表明,短腔的非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器的温度灵敏度高;镀钯金膜的非本征光纤法布里-珀罗干涉传感器可较好地避免温度对其干涉谱的影响,具有温度补偿的作用。 基于少模长周期光纤光栅的高灵敏度扭矩传感器 邓靖,冯元华,高社成,李朝晖 暨南大学光子技术研究院;暨南大学信息科学与技术学院 利用高频二氧化碳(CO2)激光脉冲写入法制备了一种基于少模长周期光纤光栅(LPG)的高灵敏度扭矩传感器。两个纤芯线偏振(LP01和LP11)模式耦合形成谐振峰。扭转灵敏度可达0.528 nm·rad-1·m-1, 所提扭矩传感器的扭转灵敏度比普通单模LPG提高一个数量级。引入扭转的LPG可以看作是对原光栅进行周期性螺旋调制, 其有效光栅周期与扭转率成比例, 从而使谐振峰波长发生漂移, 这是形成高扭转灵敏度的主要原因。这种新型LPG对环境折射率和温度的交叉敏感性较弱, 可以用作高精度的接触性扭矩传感器, 在涉及扭转测量的很多领域有广阔的应用前景。 基于双芯光子晶体光纤的高灵敏度椭圆侧芯表面等离子体共振折射率传感特性 梁红勤,刘彬,陈佳,刘云凤,胡金凤 南昌航空大学无损检测与光电传感技术及应用国家地方联合工程实验室;南昌航空大学江西省光电检测技术工程实验室;南昌工学院机械与车辆工程学院 提出了一种基于双芯光子晶体光纤(PCF)的高灵敏度椭圆侧芯表面等离子体共振(SPR)折射率传感模型。在各向异性的完美匹配层边界条件下利用全矢量有限元法对传感器特性进行了数值仿真。研究发现:在椭圆侧芯中涂覆金属银纳米层可以实现SPR, 共振峰对检测孔的折射率变化具有很高的传感灵敏度; 与圆形结构相比, 所提椭圆侧芯结构中的纤芯基模和金属表面等离子体激元(SPP)模式更易实现相位匹配; 当椭圆率为0.7时,灵敏度在1.45~1.50的折射率范围内可达10412 nm·RIU-1, 且传感曲线线性度高; 椭圆侧芯结构能够有效抑制高阶SPP模式, 避免基模与多个SPP模式耦合形成干扰。 镀金光纤布拉格池原位检测的可行性 刘延超,方进,徐翀,魏斌,官亦标,范茂松,闫旭锋,高超 北京交通大学电气工程学院;中国电力科学研究院储能与电工新技术研究所 提出了一种在锂离子电池制作过程中粘贴镀金光纤布拉格光栅(FBG)传感器的锂离子电池原位检测方法,该方法可用于采集锂离子电池的初始物理量。研究了将镀金FBG传感器埋入锂离子电池的位置及方法,分析了埋入镀金FBG传感器后电池的性能。对锂离子电池进行了充放电实验,并拆封了实验所用的电池样本。实验结果表明,镀金FBG传感器可用于一般环境下的温度采集;锂离子电池中FBG传感器的镀金层遭到腐蚀,导致FBG传感器的波长产生漂移,镀金层避免了裸FBG传感器的结构受到破坏,因此对FBG传感器重新标定后,可采集电池内部的温度。该研究为应用于锂离子电池原位检测的FBG传感器的选择提供了参考。 基于扫频光源的光纤光栅温度和轴向拉力传感系统 苏红,王健,刘岚岚,吴重庆 北京交通大学理学院光信息科学与技术研究所发光与光信息技术教育部重点实验室 传统宽带光源光纤光栅(FBG)传感系统的解调部分比较复杂,为了克服这一缺点,使用线性扫频激光器作为FBG传感系统的光源,并选定一个光栅作为参考光栅,将其他光栅作为传感光栅。根据传感光栅与参考光栅的反射信号时间间隔的变化,解调得到FBG反射中心波长的变化,解调过程非常简便。基于FBG传感系统进行了温度和光纤轴向拉力的测量实验,验证了该系统的可行性和正确性,也证明了该系统可单独或同时测量温度和光纤轴向拉力。给出了提高系统测量精度的途径,包括保证参考光栅的温度稳定以及使用扫频速率较小的扫频光源和采样速率较高的示波器。 液体环境中微纳光纤布拉格光栅的温度特性 刘颖刚,张伟 西安石油大学光电油气测井与检测教育部重点实验室;西安建筑科技大学环境与市政工程学院 针对微纳光纤布拉格光栅(MNFBG)在应用中存在的温度依赖问题,数值模拟了被不同折射率液体包围的MNFBG的反射波长与温度的关系,并且制作了可更换封装液体的MNFBG用于实验研究。通过使用蒸馏水和不同折射率的匹配液封装MNFBG,得到了MNFBG反射光谱及其中心波长随封装液体温度的变化规律。研究发现,在相同的温度变化过程中,不同性质的封装液体会影响MNFBG反射光谱的形状和移动方向,改变了普通光纤布拉格光栅(FBG)在温度升高过程中反射光谱形状几乎不变但其中心波长线性红移的特性。封装液体的折射率和热光系数越大,MNFBG反射波长随温度的变化越趋于非线性。换用折射率和热光系数分别为1.456和4×10-4 ℃-1的匹配液体后, MNFBG反射波长的温度灵敏度为-50.3 pm/℃。MNFBG特性与环境液体、温度和FBG的尺寸有关,通过有效控制相关因素可以实现FBG在更多领域的功能化应用。 螺旋倾斜复合技术对光纤布拉格光栅传感器的减敏作用 覃荷瑛,霍婷婷,朱万旭 广西岩土力学与工程重点实验室;桂林理工大学土木与建筑工程学院 降低光纤布拉格光栅(FBG)应变传感器的应变灵敏度是解决传感器量程小、无法监测大应变问题的一种重要方法。为了监测构件在使用过程中的应力应变变化,提出了螺旋倾斜式光栅复合技术,建立了光栅实测应变与试样实际应变间的理论关系,在不同螺旋倾角下进行了光栅应变灵敏度的测量试验。试验结果表明,该方法能有效降低光栅应变灵敏度,增大光栅应变测量量程。 旋转高双折射全光纤型电流互感器 李卓岩,孟义朝,郝祥雨 上海大学光纤研究所;上海大学特种光纤与光接入网省部共建重点实验室 为了降低传感光纤的线双折射对全光纤电流互感器测量准确度的影响, 将旋转高双折射(SHB)光纤作为互感器的传感光纤。根据琼斯矩阵, 建立了互感器数学模型。研究了平面镜和法拉第旋转镜对基于SHB光纤的反射干涉式互感器测量准确度的影响, 分析了SHB光纤的旋转比与互感器抗温度扰动能力之间的关系, 讨论了使用光纤1/4波片对基于SHB光纤的互感器进行误差补偿的方案。结果表明, 在平面镜式互感器中, 采用谐波相除法、闭环信号调制法可以消除SHB光纤的长度敏感性。当旋转比大于30时, 在-40~60 ℃温度范围内, 标度因数的变化小于0.2%。在相同条件下,法拉第旋转镜式互感器中SHB光纤所需的最小旋转比为3.4, 可见法拉第旋转镜提高了互感器的温度稳定性, 选择合适的1/4波片可以补偿由SHB光纤线双折射引起的互感器标度因数温度误差。 光纤电流传感器性能分析及环形衰荡结构设计 孙滨超,沈涛 哈尔滨理工大学应用科学学院;哈尔滨理工大学工程电介质及其应用教育部重点实验室 针对当前光纤电流传感器较难同时实现较高灵敏度和较好稳定性的问题, 根据法拉第效应, 从理论上建立了基于琼斯矩阵的直通式、反射式全光纤电流传感器的数学模型; 利用OptiSystem软件进行仿真, 得到直通式、反射式全光纤电流传感器的线性灵敏度分别为0.24和0.37。提出了光纤环形衰荡结构, 将强度调制转换为时间调制, 从而消除了光源及外界环境对系统性能的影响, 使系统同时实现较高的灵敏度和较好的稳定性。通过理论及实验证实了该方案的可行性。 传感头误差对便携式光纤电流互感器的影响 王夏霄,张宇宁,于佳,李传生,张猛 北京航空航天大学仪器科学与光电工程学院;中国计量科学研究院;山东电力设备有限公司 为了解决电解领域大电流测量难度大的问题, 在传统光纤电流互感器(FOCT)的基础上提出一种新型的便携式光纤电流互感器(P-FOCT)。由于在P-FOCT的设计和安装过程中, 柔性传感头光路不闭合和导体偏心会引起法拉第相移误差, 进而影响电流计精度, 因此对传感头闭合误差和导体偏心位置对P-FOCT的影响进行了理论分析和实验测试。结果显示, 法拉第相移相对误差随传感头不闭合角度线性增加,随导体到非闭合长度中心的距离增大而减小。另外, 增加传感头匝数能减小P-FOCT的法拉第相移误差, 提高其测量精度。 地埋式光纤入侵监测系统研究 李淑娟,王昌,张发祥,孙志慧,闵力,王蒙,刘小会 山东省光纤传感技术重点实验室;山东省科学院激光研究所 地埋式入侵监测系统具有隐蔽性强、受自然因素影响小、误报率低、识别概率高等特点, 在入侵监测中具有重要作用。介绍了将光纤传感用于入侵监测的主要技术方案, 阐述了光纤分布式振动传感(DVS)系统和光纤布拉格光栅(FBG)振动传感系统的工作原理。对这两种系统进行了人员入侵监测实验。结果表明, DVS系统的有效探测范围可达到10~15 m, 空间分辨率约为20 m; FBG振动传感系统的最大有效探测距离超过75 m。对比和评估了这两种系统的关键性能, 展望了地埋式光纤入侵监测系统的应用方向。 双折射光纤布拉格光栅的飞秒激光制备与传感性能 孟爱华,崔丁元,张轩宇,陈超,于永森 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点实验室;中国科学院长春光学精密机械与物理研究所发光学及应用国家重点实验室 应用飞秒激光直写技术刻写了熊猫型双折射光纤布拉格光栅(PF-FBG)。飞秒激光直写技术是将激光焦点聚集到光纤纤芯位置,曝光过程中匀速移动光纤,最终得到周期性的折射率调制区域。PF-FBG具有双折射特性,在波长为1550 nm附近可以得到具有双峰的反射谱结构,因此可用于多传感参数的监控。研究了PF-FBG的温度和轴向应力的传感特性。PF-FBG兼具飞秒激光诱导光栅结构的高温稳定性,在苛刻环境下化学、物理传感方面具有潜在的应用价值。 基于光纤光栅传感系统的光纤法布里-珀罗滤波器热致非线性研究 盛文娟,张慧,杨宁,刘洋,彭刚定 上海电力学院自动化工程学院;新南威尔士大学电气工程与电信学院, 新南威尔士州 研究和评估了基于光纤布拉格光栅(FBG)传感系统的压电陶瓷(PZT)驱动的光纤法布里-珀罗(FFP)滤波器的热致非线性,采用多项式拟合法减小FFP滤波器的热致非线性误差。在FFP滤波器所处环境温度变化超过15 ℃的情况下,采用大于等于4阶的多项式拟合和参考光栅的方法,可使FFP滤波器热致应变误差从750 με减小到15 με,标准差保持在10 με以下。实验结果显示,当PZT驱动的FFP滤波器的温度变化范围较大时,其热效应不是简单地保持不变或呈线性。
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[转载]“超快激光非线性光学”征稿启事
Chineselaser 2018-9-6 14:47
近年来,超快激光技术发展迅速,超快激光输出峰值功率已达拍瓦量级。具有超高峰值功率的超快激光与物质相互作用会产生如太赫兹辐射、超连续谱、阿秒脉冲等诸多新颖的非线性光学现象,并由此发展出各种超快激光非线性光学技术,在原子分子物理、化学反应动力学、生物成像、环境科学等多学科研究领域有着广泛的应用价值。为集中反映近年来我国科研工作者在超快激光非线性光学领域的最新研究成果和研究进展,促进学术交流,推动技术进步, 《中国激光》 计划在2019年5月正刊上推出“ 超快激光非线性光学 ”专题栏目,现公开征集相关领域的高水平研究论文及综述。 征稿范围: 1. 超快激光技术 2. 超快激光非线性光谱 3. 超快激光非线性传输 4. 超快激光非线性成像 5. 超快激光强场光学 6. 超快太赫兹辐射 7. 超快激光超精细加工 8. 超快激光非线性光学在物理、化学、生物等领域的应用 特邀组稿专家: 胡明列教授天津大学E-mail: huminglie@tju.edu.cn 徐淮良教授吉林大学E-mail: Huailiang@jlu.edu.cn 刘伟伟教授南开大学E-mail: liuweiwei@nankai.edu.cn 截稿日期: 2018年12月10日 投稿方式及格式: 通过 《中国激光》官网 进入“作者中心”,按系统要求填写信息,上传稿件投稿(主题标明“ 超快激光非线性光学 ”专题)。投稿模板及要求请参见“作者中心”首页。 联系人:宋梅梅 电话:021-69917051 邮箱: smm926@siom.ac.cn 特邀组稿专家个人简介: 胡明列 ,教授,博士生导师,中国激光杂志社青年编辑委员会委员,《中国激光》编委。常年致力于新型高功率光纤飞秒激光技术的相关基础性研究工作,获得多项国内外同行认可的创新性研究成果。已在国内外重要学术刊物上发表SCI收录论文150余篇,已被SCI他引用1000余次,多次在国内和国际会议上作邀请报告,并受邀担任国际光学权威期刊OSA和IEEE系列杂志审稿人。主持973计划课题、863计划课题、自然科学基金等多项国家和省部级项目。基于上述科研方面的成绩,2007年获得全国优秀博士论文并入选2007年度教育部新世纪优秀人才计划。光子晶体光纤飞秒激光技术通过教育部鉴定并入选2008年度“高等学校十大科技进展”,2009年荣获教育部技术发明一等奖。2013年获批自然基金优秀青年基金。2013年入选天津市青年科技奖。2014年入选天津市“中青年科技创新领军人才”。 徐淮良 ,教授,博士生导师,中国激光杂志社青年编辑委员会委员,《中国激光》编委。2004年于瑞典隆德大学物理系获博士学位,2005-2007年加拿大拉瓦尔大学物理系博士后,2008-2010年日本东京大学化学系任助理教授,现任吉林大学电子科学与工程学院副院长。主要从事激光光谱学、强场物理、超快激光加工等方面研究工作,发表SCI收录论文近150篇;应邀在Springer系列丛书《Progress in Ultrafast Intense Laser Science》上发表5章节,在 Laser Photonics Reviews等期刊上发表综述论文9篇,在国际会议上作大会报告/邀请报告近50次。2016年获国家自然科学基金杰出青年基金;入选教育部2009年度新世纪优秀人才支持计划以及科技部2017年度创新人才推进计划(中青年科技创新领军人才);2018年获聘日本东京大学非常勤讲师并获Zasshikai Lectureship奖。承担国家重大科研仪器研制项目、国家重大科学研究计划课题等项目20余项。 刘伟伟 ,教授、博士生导师。主要研究方向为超快光学与光谱成像技术。现任南开大学现代光学研究所所长、中国光学学会常务理事、天津市光学学会副理事长、《中国激光》编委等。2011年获中国光学学会“王大珩光学奖-中青年科技人员光学奖”;2015年获全国最美青年科技工作者;2017年获天津市自然科学一等奖(第一完成人)、天津市五一劳动奖章、天津市高层次创新创业团队(负责人)。在包括Nature Photonics、Physical Review Letters等顶尖期刊在内的杂志发表120多篇SCI收录学术论文,引用3900多次,H因子32。在主流国际会议作主题报告/邀请报告40次。迄今主持国家重点研发计划、国家载人航天工程、中央军委装备发展部、国家自然科学基金等省部级以上项目近30项。主持研制在轨有害气体检测装置已装备于天宫一号、二号,成果被中央电视台等主流媒体广为报道。
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[转载]《光学学报》“机器视觉检测与应用”专题
Chineselaser 2018-8-21 14:36
众所周知,视觉是包含人类在内的多数自然生物获取环境信息的主要方式。视觉信息因其信息量大、冗余度高以及非接触特性引起研究者广泛而持久的关注,使其在人工智能研究领域占据重要地位,由此引发的计算机视觉已发展成为一个极具活力、前景广阔的研究方向。机器视觉检测是计算机视觉领域表现十分活跃的一个分支,其核心特征在于以精密可控的测量方法从视觉信息中提取精确、定量、可溯源的量值信息,为工程应用尤其是工业制造提供一种高效的自动化测量手段。 点击查看专题论文 组稿专家 彭翔,深圳大学光电工程学院教授,博士生导师。1989年毕业于天津大学,获得博士学位。1990-1992年作为洪堡学者在斯图加特大学从事研究工作,1992-1998年任天津大学精密仪器与光电子工程学院副教授,1998年晋升教授、博士生导师,2013年1月调入深圳大学光电子学研究所。天津大学、美国Clemson大学兼职教授,澳大利亚国家研究委员会(ARC)海外评审专家,《光学学报》常务编委等。 曾在美国休斯敦大学、加拿大卡尔加里大学、香港科技大学访问研究,主要从事光学信息安全、光学测量、三维成像与造型领域的研究。主持了国家自然科学基金项目7项,中德国际合作项目2项,深圳科技计划项目、广东省科技计划项目以及企业委托项目二十余项。在国内外学术期刊发表论文150余篇,获得授权发明专利24项(发明专利转让和实施10项),软件著作权4项(转让、实施2项),出版学术专著一部,先后获得德国洪堡基金、国家教委科技进步奖、天津市青年科技奖、深圳市技术创新奖、深圳市技术发明一等奖、广东省科技进步二等奖等。 邾继贵,天津大学教授,博士生导师,国家杰出青年基金获得者,教育部长江学者特聘教授,国家有特出贡献中青年专家,入选国家“万人计划”,教育部创新团队“先进制造现场测量理论与技术”学术带头人。一直从事计量测试技术及仪器专业的科研教学工作,在国家自然科学重点基金、国家自然科学基金、国家“863”、国家科技攻关(支撑)、重大军工等项目资助下,创新性地研究了基于激光技术、计算机视觉和精密测量理论的新型测量原理、方法及其工程应用,成功解决了一些重点行业领域内的测量新难题。第1完成人获得国家技术发明二等奖1项(2011年度)、教育部技术发明一等奖1项(2016)、天津市技术发明一等奖1项(2010年度)、 GM中国科技成就奖1项;作为主要完成者先后获得了国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项、中国专利优秀奖1项。
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能源物理化学发展战略专题 | SCIENCE CHINA Chemistry
sciencepress 2017-11-14 17:32
中国作为最大的能源消费国家,正面临着能源短缺、环境污染等诸多挑战。 SCIENCE CHINA Chemistry (《中国科学:化学》英文版)2017年第11期邀请厦门大学 田中群 院士及 郑南峰 教授担任特邀编辑,组织出版了“ Strategies for Developing Energy-Related Physical Chemistry ”专题,对能源化学中的合成气转化、燃烧化学、电化学储能、高温电解以及能源化学系统工程等领域的最新进展做了综述与展望,以期对未来该领域的研究提供借鉴及指导。 以下是专题目录,欢迎关注。点击下方链接 可查阅全文↙ https://link.springer.com/journal/11426/60/11/page/1 Special Topic: Strategies for Developing Energy-Related Physical Chemistry EDITORIAL Special topic on strategies for developing energy-related physical chemistry Zhong-Qun Tian Nanfeng Zheng Sci China Chem , 2017, 60(11): 1377–1378 PERSPECTIVES A perspective on hydrogen production via high temperature steam electrolysis Xinbing Chen, Chengzhi Guan, Guoping Xiao, Cheng Peng Jian-Qiang Wang Sci China Chem , 2017, 60(11): 1379–1381 Reaction coupling as a promising methodology for selective conversion of syngas into hydrocarbons beyond Fischer-Tropsch Kang Cheng, Jincan Kang, Qinghong Zhang Ye Wang Sci China Chem , 2017, 60(11): 1382–1385 Perspective on the RDs in energy chemistry systems engineering Yingru Zhao, Xiangyan Zhan, Shiqi Zhang Meng Wang Sci China Chem , 2017, 60(11): 1386–1390 REVIEWS Challenges and perspectives of combustion chemistry research WenhaoYuan, Yuyang Li Fei Qi Sci China Chem , 2017, 60(11): 1391–1401 New electrochemical energy storage systems based on metallic lithium anode—the research status, problems and challenges of lithium-sulfur, lithium-oxygen and all solid state batteries Liangyu Li, Chunguang Chen Aishui Yu Sci China Chem , 2017, 60(11): 1402–1412
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《激光与光电子学进展》"表面等离激元光子学与技术"专题
Chineselaser 2017-9-29 10:18
表面等离激元光子学与技术专题 等离激元光子学(Plasmonics)是新世纪以来光学领域最为活跃的研究前沿之一,是当前纳米光子学研究的重要部分。表面等离激元(SP)具有亚波长传播和局域场增强的特性,因而受到人们的青睐,是微纳尺度下进行光子操纵和集成的优良载体。 随着微纳加工技术的不断进步,人们基于人工微纳结构的等离激元设计已经在纳米光子回路、纳米激光器、超构材料与超表面、增强拉曼与非线性、增强光吸收和高灵敏探测等方面取得突出的成果。等离激元光子学在信息、能源、乃至生物医学领域具有巨大的应用潜力。 《 激光与光电子学进展 》 应时推出了 “ 表面等离激元光子学与技术 ” 虚拟专题,专题共有16篇论文,其中包括3篇特邀论文, 详细» 表面等离激元的传播操控:从波束调制到近场全息(特邀综述) 李涛,陈绩,祝世宁 表面等离激元是一种存在金属与介质界面的电磁模式, 具有亚波长传播和局域场增强的特性, 因而受到人们的青睐, 作为在微纳尺度下进行... 全文 | 引用本文 2017年第54卷第5期, p.050002 表面等离激元热电子超快动力学研究进展(特邀综述) 单杭永,祖帅,方哲宇 表面等离激元因具有能突破光学衍射极限、表面局域性和近场增强等奇特的光学性质,被广泛应用于光伏、光催化和光电探测等研究领域... 全文 | 引用本文 2017年第54卷第3期, p.030002 光纤端面集成金属光子结构传感器(特邀综述) 刘飞飞,张新平 综述了近年来基于光纤端面集成金属光子结构传感器的发展状况。按照等离激元共振方式和传感器探测原理的不同, 将其分为基于表面等离激元共振(SPR)的光纤传感器... 全文 | 引用本文 2017年第54卷第2期, p.020001 介质加载石墨烯等离子波导传输特性分析(优秀论文) 王清晨,宋梁 为了实现模式场约束并有效的提高波导的传输距离,在对传统介质加载等离子波导结构传输特性分析的基础上,提出了介质加载石墨烯等离子波导... 全文 | 引用本文 2017年第54卷第11期, p.112401 光纤表面等离子体共振传感技术的研究(优秀综述) 王文华,熊正烨,师文庆,黄江,田秀云,费贤翔,谢玉萍 光纤表面等离子体共振(SPR)传感是光纤传感领域的研究热点之一。详细论述了光纤SPR传感器的各种结构和优点... 全文 | 引用本文 2017年第54卷第9期, p.090008 查看更多专题论文,请点击 这里 »
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新型太阳能电池设计与构造 | 《科学通报》专题
热度 1 sciencepress 2017-5-19 15:39
《科学通报》 2017年第14期特邀苏州大学 能源与材料创新研究院 邹 贵付教授担任特约编辑组织“新型太阳能电池设计与构造”专题, 内容涉及染料敏化太阳能电池、铜锑硫 族光伏器件和钙钛矿太阳能电池等新型太阳能电池, 以及它们的最新研究进展 等6篇文章。 邹贵付, 苏州大学,江苏省特聘教授,博士生导师,国家青年“973”计划首席科学家,国家优秀青年科学基金和江苏省杰出青年科学基金获得者。2006 年毕业于中国科学技术大学获得理学博士学位,2007~ 2011 年任职于美国能源部Los Alamos 国家实验室,主要从事薄膜和新型太阳能电池领域研究工作。2015 年受邀英国 国际科学研究媒体Research Media 进行专访,并被国际创新International Innovation 和网站专题报道。 过去20 年中,能源问题位列人类面临的全球性十大问题之首,其紧迫性愈加 明显,也引起了各国政府、社会和科学家的极大关注。 能源是人类社会实现可持续发展的动力源泉和重要生存基础。作为能源技术的杰出代表,太阳能电池是利用P-N 结的光伏效应将太阳能直接转化为电能的光电功能器件,是人类减缓乃至解决传统化石能源的过度消耗及其环境污染问题的重要选择。传统的高效硅太阳能电池由于硅材料纯化与器件制备过程复杂,虽然已经发展了数十年,价格仍然非常昂贵,大大限制了其商业化进程。而其他化合物半导体(碲化镉、铜铟镓硒等)等第二代太阳能电池及其薄膜化技术的发展,有效降低了电池的综合成本。随着更加高效低成本的第三代新型太阳能电池的兴起,太阳能电池正迎来它的黄金发展契机,在解决全球能源危机方面也必将展示重要的应用前景。 新型太阳能电池的设计与构造近年来得到极大的创新发展,尤其染料敏化纳 米晶太阳能电池、聚合物太阳能电池、量子点太阳能电池、钙钛矿太阳能电池等新型第三代太阳能电池得到了快速发展,钙钛矿太阳能电池的效率在短短4 年内就非常接近单晶硅太阳能电池,引起了全球瞩目。钙钛矿太阳能电池的迅猛发展,极大地改变了人们对太阳能电池的固有认识, 对未来能源格局也必将产生重要影响。前不久,基于新型纳米结构、低温溶液制备方法以及材料界面的设计,钙钛矿太阳能电池的光电效率高达21%,在稳定性方面也正不断地进行优化和改进。此外,目前 基于有机染料分子的染料敏化太阳能电池的光电效率已经超过13%。单结聚合物太阳能电池的光电效率也可以达到11%,通过叠层结构设计的聚合物太阳能电池效率也接近13%。借助聚合物的溶液加工特性,“卷对卷”和印刷式的柔性聚合物太阳能和可穿戴光电器件也将引发新一轮的国际竞争热潮。量子点特有的量子尺寸效应、带隙可调、吸光系数大、多激子效应等优点,也正成长为第三代太阳能电池的重要候选材料之一。通过对光活性层的表面钝化和结构优化,量子点太阳能电池也迎来了快速发展时机。目前,量子点在空气中已经具有很好的稳定性,最新研究的量子太阳能电池的稳定性也超过了150 天,最高电池效率也高达11.2%。新型太阳能电池取得显著成果的同时也存在着极大的挑战:电池面积还比较小、稳定性比较差、电池组件的理论和工艺还不成熟、柔性光伏器件的效率低等。 我国在新型太阳能电池的设计构造方面走在世界前沿,许多研究都取得了可喜的成绩。为了集中展示我国学者在本领域的研究成果,促进社会各界对太阳能电池领域的兴趣,推动同行们之间的学术交流,《科学通报》特此组织出版“新型太阳能电池设计与构造”专题。专题编辑出版得到了北京大学、南京大学、复旦大学、华中科技大学、苏州大学等单位相关研究组的大力支持,在此表示衷心的感谢。希望通过本专题的出版,使广大读者了解我国太阳能电池研究的最新进展和动态,活跃本领域的学术交流与合作,并最终促进我国新型太阳能电池研究的快速发展。 “新型太阳能电池设计与构造“专题篇目 进展 ◢ 铜锑硫族薄膜材料及其光伏器件研究进展 王冲, 杨波, 唐江 总结了铜锑硫族材料的晶体结构、光电特性, 对比了金属后硫(硒)化法、肼溶液法、磁控溅射法制备器件的性能。目前较差的载流子传输、收集能力是制约器件效率的主要因素, 可以通过控制薄膜中缺陷、优化缓冲层及背接触等方法改进。 ◢ 钙钛矿太阳能电池的大面积成膜方法 吴存存, 孙伟海, 陈志坚, 肖立新 从钙钛矿太阳能电池成膜方法、成膜质量以及转换效率等方面对现有的大面积钙钛矿太阳能电池研究进行了归纳和分析, 同时提出了创新性思想, 为进一步优化工艺实现钙钛矿电池的大面积制备提供了研究思路和方法。 评述 ◢ 柔性及半透明钙钛矿太阳能电池 颜凯, 胡显维, 陈补鑫, 陈思, 高雪, 董斌, 邹德春 聚焦于柔性及半透明钙钛矿太阳能电池的近期发展, 分析了涉及器件的主要构造策略和具体实现方式, 并讨论了相关领域进一步发展的重点和方向。 ◢ 纤维状染料敏化太阳能电池研究进展 李政道, 陈亮, 周勇, 邹志刚 介绍了纤维状柔性染料敏化太阳能电池的基本结构及工作原理, 着重介绍了工作电极、对电极、电解质的研究现状, 并对纤维状柔性太阳能电池未来发展趋势进行了展望 。 论文 ◢ 高反射间隔层在单基板染料敏化太阳能电池中的应用 刘通发, 熊玉立, 荣耀光, 韩宏伟 二氧化钛@二氧化硅纳米颗粒作为间隔层基本组分, 并引入次微米孔, 制备了高散射及高孔隙率间隔层, 既有效提高了间隔层对光的反射, 又作为电解质的快速扩散通道,提高了单基板染料敏化太阳能电池的短路电流。 ◢ 形貌对 NiSe 2 对电极的电催化活性及其染料敏化太阳能电池性能的影响 孙红, 王忠胜 采用水热合成方法, 制备了棒状和颗粒状2种形貌的 NiSe 2 纳米材料, 比较研究了2种形貌的 NiSe 2 对染料敏化太阳能电池性能的影响。研究表明, 棒状的 NiSe 2 在电催化活性,电化学稳定性及电池性能方面均优于颗粒状 NiSe 2 。 专题全文链接: http://engine.scichina.com/publisher/scp/journal/CSB/specialTopics/postArticles/wntBoBBX7Ea6Apd24
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信息融合大会(FUSION'17)之Sensor Data Mining For Tracking
热度 2 JRoy 2017-3-5 08:03
SS6: Sensor Data Mining For Tracking Description: The rapid development of advanced sensors and their joint application provide a foundation for new paradigms to combat the challenges that arise in target detection, tracking and forecasting in harsh environments with poor prior information. As a consequence, the sensor community has expressed interest in novel data mining methods coupling traditional statistical techniques for substantial performance enhancement. For example, the advent of multiple/massive sensor systems provides very rich observation at high frequency yet low financial cost, which facilitates novel perspectives based on data clustering and model learning to deal with false alarms and misdetection, given little statistical knowledge about the objects, sensors and the background. Numerical fitting and regression analysis provide another unlimited means to utilize the unstructured context information such as “the trajectory is smooth” for continuous-time target trajectory estimation. Incorporating additional, readily available information to constrain the adaptive response and to combat poor scenario knowledge, has shown promise as a means of restoring sensor capability over a range of challenging operating conditions as well as to deal with a variety of challenging problems that makes traditional approaches awkward. The purpose of this special section is to assemble and disseminate information on recent, novel advances in sensor signal and data mining techniques and approaches, and promote a forum for continued discussion on the future development. Both theoretical and practical approaches in the area are welcomed. Organizers: Tiancheng Li ( t.c.li@usal.es ) Haibin Ling ( hbling@temple.edu ) and Genshe Chen ( gchen@intfusiontech.com ) The topics of interest of this specialsection include but are not limited to: · Adaptive filtering · Learning for state space models · Manoeuvring target detectionand tracking · Object recognition/classificationusing sonar, radar, video, soft data sources, etc. · Clustering approaches fortracking · Regression analysis for trajectoryestimation · Multiple Intelligent dataassociation/fusion · Machine learning technology fortracking Submission链接: http://www.fusion2017.org/submissions.html 欢迎投稿! The 20th International Conference on Information Fusion (Fusion 2017) will be held in Xi'an, China during July 10–13, 2017. Conference Venue: Wyndham Grand Xian South Video of Xi'an : http://www.fusion2017.org/video/Fusion2017_2.ogv
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