基于LCP径向偏振光输出的掺镱MOPA脉冲光纤激光器

为实现光纤激光器径向偏振光的高效输出,提出并搭建了基于液晶聚合物(LCP)的纳秒脉冲掺镱(Yb)主振荡器功率放大(MOPA)系统。该系统采用空间相位转换法,利用LCP涡旋半波片将全光纤MOPA激光器输出的高峰值功率、窄线宽、线偏振、高斯形分布的纳秒脉冲信号转换为横向强度呈空心环状分布的拉盖尔-高斯光。MOPA激光器系统由窄线宽连续种子源、电光强度调制器和后续的5级YDF放大器组成,通过实验获得了20.1 W的稳定LP01模输出。而后的LCP涡旋波片用作空间模式转换器,最终获得的平均输出功率为19.5 W,脉宽为10 ns,重复频率为10 kHz,横向剖面呈规则空心环形的径向偏振光输出,模式转换效率可达97%。另外,通过PBS测量法测得径向偏振光的模式纯度约为88.5%,兼具高功率与高纯度的优势。     

非齐次对称特征值问题

所谓非齐次对称特征值问题就是给定对称矩阵A,一个向量b,求实数λ和向量X使得AX=λX+b并且‖×‖_2=1,则称λ为非齐次特征值,相应的向量X称为非齐次特征向量、本文讨论了非齐次对称特征值问题解的存在性及解的个数;描述了求解非齐次对称特征值问题的数值方法.     

隆起或凹陷的非均匀介质 起伏地形中的表面波

利用曲线坐标描绘局部隆起或凹陷的典型起伏地形，讨论了在介质性质随深度变化的非均匀起伏半空间中的Ｌｏｖｅ波和Ｒａｙｌｅｉｇｈ波的传播规律。给出了决定频散关系的超越方程，并用数值方法计算出了频散曲线。     

长江堤防三维随机渗流场研究

给出分析各向异性非均质稳定随机渗流场问题的三维有限元模型;结合实际工程问题,统计分析长江荆南干堤土性参数的分布特征,通过Kolomogorov-Smirnov统计检验表明,渗透系数呈高斯分布假设可以接受。通过对长江荆南干堤随机渗流场的三维有限元统计模拟的数值分析,研究长江荆南干堤渗流场的各种随机特性,并进一步对随机模拟结果进行统计检验,验证模拟结果的合理性。在实际的分析研究中把上下游水位的随机波动引入三维有限元的随机分析模型,分析上下游水位的变异性对渗流场矢量的随机干扰和边界条件的随机性对随机渗流场分析结果变异性的影响。在此基础上进一步考虑施加诸如垂直截渗墙、下游导渗沟等抗渗措施后其作为复杂边界条件的扰动,在与场内土性参数的变异性共同影响下,对渗流场水头势分布的随机干扰特性,并与相应的确定性稳定渗流场问题的结果对比,证实随机渗流场研究的必要性、可行性及实用性,实现对长江荆南干堤的三维渗流场的较为全面的随机场模拟及特性分析,分析得到的结论通过统计检验并结合实测工程数据对照证明是可靠的,所研制的程序是适用的。     

岩石的细胞元特性及其非均质分布对岩石全曲线性态的影响

采用非均质数值试验方法,研究了在无限大刚度的试验机条件下,岩石的细胞元特性及其非均质分布对岩石单轴压缩全程曲线性态的影响。结果表明,当岩石的非均质参数m≥6时,细胞元的非均质参数m是决定岩石单轴压缩全程曲线性态的主要因素;当m<6时,岩石的细胞元特性是决定岩石单轴压缩全程曲线性态的主要因素。     

非均质边坡多级稳定性分析方法

为了实现对非均质边坡稳定性的全面表征与系统评价,提出了一种针对非均质边坡的“多级次”评价方法。这种方法以强度折减理论为基础,首先对岩土体进行多次局部强度折减,得到边坡不同深度、不同岩层控制的多级潜在滑动面;然后运用极限平衡法进行各个潜在滑动面的稳定性计算,即可得到边坡不同深度、不同级次的稳定性系数。这种方法在确定多级滑动面的过程中充分利用了强度折减法客观性的优点,避开了极限平衡方法主观性的缺点,折减所得滑动面更能反映边坡在重力作用下的变形破坏过程,优于滑弧法搜索结果。通过规则模型的验证及实际边坡的应用,证明这种方法对于综合评价非均质边坡的稳定状态是有效的,并可为边坡的治理、监测设计及施工提供指导。     

砂岩储层烃类不混溶包裹体特征、成因及地质意义

为了系统研究储层中鲜有关注却较为普遍检测到的一种包裹体类型——烃类不混溶包裹体,采集了多个沉积盆地的大量砂岩样品,利用包裹体岩相学、显微荧光、显微测温、包裹体气液比和水油比检测等一系列手段,研究了天然形成的烃类不混溶包裹体特征与成因:(1)油气不混溶包裹体为天然气气侵原油,因压力变化引起的油气相态分离而非均一捕获形成,具有异常高均一温度和变化的气液比与捕获相态;(2)沥青-油和(或)气不混溶包裹体成因是油包裹体被均一捕获后热裂解、气相逃逸或者油藏水洗、生物降解、气侵和热裂解等生成的沥青与油(气)非均一捕获,前者具有相似的沥青含量,后者沥青从不含到富有均有分布;(3)包裹式水膜和与水相呈分离式接触的水-烃包裹体反映油气充注储层驱替地层水的过程,微量水对均一温度影响甚微;(4)薄油膜的油-水包裹体反映水与烃类流体的相互作用,指示古油藏破坏而残余油与地层水非均一捕获或以生气为主的超压沉积盆地,携带轻烃的天然气溶解于水,"萃取油相"与地层水非均一捕获;(5)气-水不混溶包裹体表明储层中水溶气存在,具有异常高均一温度和变化的气液比,形成于压力变化引起的天然气与水的相分离过程。沉积盆地的有机质类型、构造和热演化历史,决定烃类流体的类型、成熟度、以及之间的相互作用、储层流体所处的温度和压力条件以及稳定性,这些从根本上控制着不混溶包裹体发育及类型。     

高镍正极材料微裂纹诱导容量衰减的应对策略研究进展

随着锂离子电池在电动汽车、储能等领域的广泛应用,其正极材料尤其是钴酸锂、镍钴锰酸锂及镍钴铝酸锂三元正极材料的需求量也随之剧增。然而由于钴资源稀缺,“高镍低钴化”成为近年来锂离子电池行业的重要关注点和发展方向。高镍正极材料（Ni的摩尔分数大于60%）凭借着容量高、成本低廉等优势获得了广泛的关注和研发,其产业化步伐逐渐加快。然而其仍然面临着诸多限制其大规模应用的问题,其中微裂纹的产生诱发的快速容量衰减问题被越来越多的研究证明是常规球状高镍正极材料容量衰减的首要因素。本文综述了近年来针对这一问题的几种典型应对策略的研究进展,包括填隙包覆处理、径向有序设计以及采用高镍单晶正极材料。本文对以上典型应对策略的技术手段、工艺参数和电化学性能进行了总结和归纳。最后对于进一步的研究方向进行了展望。     

Wakefield generation by chirped super- Gaussian laser pulse in inhomogeneous plasma

We study the effect of nonlinearly chirped super-Gaussian (SG) laser pulse on wakefield generation in an inhomogeneous plasma. The different types of nonlinearly chirped pulse are employed, and different kinds of inhomogeneous plasma density are used. The maximum wakefield amplitude as the function of nonlinearly chirped laser pulse and inhomogeneous plasma density in parameter space are obtained. Moreover, the dependence of the maximum wakefield amplitude on the SG laser pulse index is discussed. This shows that a larger wakefield can be obtained when the chirped pulse and inhomogeneous density are in the critical regions. Wakefield generation can be controlled by adjusting the chirped SG pulse and inhomogeneous plasma density parameters. That is, we provide an efficient way for the controlled generation of the wakefield.     

Size Effect On Heat Transfer In Nanoscale Liquid Bridge

Heat transfer in a nanoscale liquid–argon bridge between planar gold surfaces is investigated using molecular dynamics simulation and continuum analysis. Heat transfer in the nanoscale bridge turns out to be significantly less efficient than in the bulk. The departure from the macroscopic thermal property depends on two sizes: bridge length and width. As the width gets smaller, the heat transfer in the bridge deteriorates due to the meniscuses that narrow the heat path and constrict the transfer. On the other hand, the heat transfer deteriorates with decreasing bridge length due primarily to inhomogeneous density distribution. An elevated and oscillatory density in the solid–liquid interfacial region and a reduced density in the middle region are developed in the bridge. The layering structure increases the acoustic scattering and the lowered density reduces the number of energy carriers. Overall effects of the two contributions vary with bridge length, which causes the size effect in the heat transfer of nanoscale liquid bridges.