碳化硅轻量反射镜的超精密加工

运用在线电解磨削技术(ELID)加工大型碳化硅球面镜(口径ф360 mm),设计了一套专用的静压组合夹具用以抑制加工过程中因磨削力引起的工件变形.结合在线面形测量和基于误差补偿的补正加工方法,可以获得面形精度为P-V值0.8 μm、表面粗糙度为Ra7.8 nm的高质量碳化硅球面镜.     

高频脉动气体射流喷头仿真设计

为改善飞秒激光加工形貌及提高加工深度，设计一种高频脉动气体射流系统。利用双稳态射流开关实现高频振动与射流的耦合，形成脉动射流。该结构形成脉动射流主要存在2种机制：一是质量流进入空气产生的声压，在理论上能够产生大约2 500 Hz的振动；二是射流在开启和关闭过程产生的振动。运用CFD技术探究了射流喷头各项结构参数对射流效果的影响，仿真结果表明控制流道宽度、侧壁倾角、主流道宽度分别对切换时间、压力振幅、出口速度的影响最大，侧壁倾角为12°，控制流道宽度为0.7 mm且垂直于输出流道，劈距为8 mm，主流喷嘴宽度和主流道宽度为1 mm时得到最理想的优化结果。     

基于双光纤光栅的膜片加速度传感器

基于光纤光栅传感原理,设计了一种双光纤光栅对称布置的膜片式加速度传感器。阐述了传感器的结构和工作原理,理论推导出固有频率和灵敏度的计算公式,并通过实验对传感器的灵敏度和幅频响应特性进行了测试。试验结果表明:此加速度传感器的横向干扰度小于10%,固有频率可达204Hz,灵敏度为53.56pm/g,与理论分析结果相符合。所设计的传感器可应用于大型结构健康监测等领域。     

一种新型微结构高灵敏度光纤温度传感器

为实现高精度温度检测,提出一种基于飞秒激光微加工的新型光纤温度传感器的制备方法。利用波长为780nm的飞秒激光脉冲在刻写有光纤布拉格光栅(FBG)的单模光纤(SMF)包层上加工槽状微结构,通过磁控溅射的方法在其表面沉积温敏薄膜,从而制备一种光纤温度传感探头。理论分析了环状微结构镀膜实现温度增敏的工作机制,通过温度实验讨论了不同微结构镀膜对温度增敏效果的影响。实验结果表明,在FBG包层上单纯加工槽状微结构(无镀膜),对温度的灵敏度影响不大,基本上不改变光栅中心波长随温度变化的趋势;加工槽状微结构后再沉积敏感薄膜,可明显提升传感器的温度灵敏度,其中环状膜层较镀膜螺纹膜层微结构的增敏效果更加明显,其灵敏度可达21.37pm/℃。     

葡萄枝蔓抽干原因的调查

我县为葡萄栽培新区,冬季不培土防寒,葡萄生产中常见越冬期枝蔓抽干现象。导致地上部枝蔓残缺不全,产量降低,树势明显衰弱。为此,1985—1986年,我们对枝蔓抽干原因进行了调查。发现枝蔓抽干与枝蔓充实度、落叶早晚、品种、整形修剪、施肥等有关。     

一种新颖的FBG周界入侵算法的研究

针对动车(EMU)经过时引起的系统误报,提出了一 种新颖的识别算法。采用将信号的时域峰 值与频域内固定频段内能量积分的方法以提高系统抗干扰性能。利用时频分析方 法中的短时傅立叶变换(STFT),采用Hanning窗窗长为128,窗滑动点数为64, 将时域峰值所在时间段对应的STFT 1～5Hz频率范围内的能量进行积 分,以此辨别入侵与非入侵事件。根据数据分析结果以及实际应用情况,所提算法可以 在保证人为入侵漏报率FNR为零的情况下,有效地将EMU经过 引起的误报率FAR降低80%,使得光纤布拉格光栅(FBG)周界安 防系统的抗环境干扰性得到大幅提高。     

基于超短激光的光纤微加工人机界面设计

为了实现对光纤微加工过程的自动控制,在研究了157 nm超短波长激光和飞秒超短脉冲激光的工艺规划基础上,开发了超短激光微加工的数控自动编程系统,即人机交互界面。该编程系统可以自动生成数控指令代码,用于工作台以及激光的辅助控制。人机界面可以根据选择的加工形状,模拟仿真加工的全过程,并能预测加工结果,以提高加工效率。该系统能够满足不同光纤微加工的实际需求。     

基于157nm深紫外激光的蓝宝石基片微加工

为了探索157nm深紫外激光对蓝宝石材料的微加工技术,采用157nm激光微加工系统,对蓝宝石基片进行了扫描刻蚀和打孔加工,以研究激光工艺参量与刻蚀深度、表面形貌的关系,分析了157nm深紫外激光对蓝宝石材料的作用机理,并利用扫描刻蚀法在蓝宝石基片上加工了一个2维图形。由实验结果可知,157nm深紫外激光作用于蓝宝石材料是一个光化学作用与光热作用并存的加工过程,适合扫描刻蚀的加工参量为能量密度3.2J/cm2,重复频率10Hz～20Hz,扫描速率0.15mm/min;在能量密度2.5J/cm2下的刻蚀率为0.039μm/pulse。结果表明,通过对激光重复频率和扫描速度的控制可实现蓝宝石材料的精细微加工。     

基于在线检测的曲面光学零件加工技术

提出了一种基于在线面形检测与补偿加工相结合的光学曲面零件的超精密加工方法,在线面形检测系统由空气静压浮动探针和光纤式激光干涉位移计构成。利用该加工方法实际加工了一个光学球面零件,其综合面形精度达到了P—V值0．41μm。     

基于飞秒激光的石英刻蚀参数探讨

主要从实验角度研究了在波长 780 nm飞秒激光作用下石英的烧蚀, 给出了石英烧蚀孔径与能量的关系, 计算出石英的烧蚀阈值为 1.06 J/cm2。并研究了光阑对孔径的影响, 能量、扫描速度、扫描次数与微槽宽度和微槽深度的关系。