光纤布拉格光栅水下钢筋腐蚀传感器

基于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)的预应力释放和应变测量原理,提出了一种用于水下钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀监测的FBG钢筋腐蚀传感器。传感器以两根FBG为核心元件,将FBG-1预拉后紧密缠绕、固定于精细加工过的钢筋件表面,用于监测腐蚀产物流失导致的预应力松弛;将FBG-2安装于钢筋件的轴向通孔中,作为温度补偿器用于消除FBG-1的温度交叉敏感效应。为了提高传感器的成活率,将传感器封装在砂浆中,并且推导了被测钢筋件的质量腐蚀率计算公式。通过电化学加速腐蚀实验研究了传感器的工作性能,通过监测FBG的波长变化来测量钢筋的腐蚀程度。实验结果表明,FBG钢筋腐蚀传感器可以监测水下钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀,并且具有较大的测量范围、较高的灵敏度和稳定性,适用于港口码头、桥墩、水坝、蓄水池等钢筋混凝土结构中的钢筋腐蚀监测。     

甲氧基苯氧基取代1:3和3:1不对称酞菁锌的合成及光谱性质

以4-硝基邻苯二腈和对甲氧基苯酚为原料合成了4-甲氧基苯氧基邻苯二腈,在醋酸锌存在条件下,再将4-甲氧基苯氧基邻苯二腈和邻苯二腈按1:9和9:1比例混合,反应后分别得到了β-(4-甲氧基苯氧基)酞菁锌和β-三(4-甲氧基苯氧基)酞菁锌,通过IR光谱,紫外-可见光谱和质谱表征了其结构,并讨论了取代基数目对酞菁Q带最大吸收波长的影响,结果表明,取代基数目增多,其Q带最大吸收波长红移.     

PLD工艺制备高质量ZnO/Si异质外延薄膜

采用脉冲激光沉积工艺在不同条件下以Si(111)为衬底制备了Zno薄膜.通过对不同氧压下(0～50Pa)沉积的样品的室温PL谱测试表明,氧气氛显著地提高了薄膜的发光质量,在50Pa氧气中沉积的ZnO薄膜具有最强的近带边UV发射.XRD测试说明在氧气氛中得到的薄膜结晶质量较差,没有单一的(002)取向.利用-低温(500℃)沉积的ZnO薄膜作缓冲层,得到了高质量的ZnO外延膜.与直接沉积的ZnO膜相比,生长在缓冲层上的ZnO膜展现出规则的斑点状衍射花样,而且拥有更强的UV发射和更窄的UV峰半高宽(98meV).对不同温度下沉积的缓冲层进行了RHEED表征,结果表明,在600～650℃之间生长缓冲层,有望进一步改善ZnO外延膜的质量.     

采用局部加热法选择性制备碳纳米管和纳米金刚石晶体

通过局部加热系统中的化学气相沉积法（chemical vapor deposition，CVD）实现了碳纳米管（carbon nanotube，CNT）和金刚石晶体的选择性生长加热系统只加热硅衬底而对反应过程及担载气体没有加热作用．在衬底温度为700℃时，没有生成CNT或明显的金刚石颗粒当温度升到740℃时，仍没有CNT生成，但是在模样化的铁膜上生成许多尺寸为几十纳米的金刚石颗粒温度为770℃时，在铁膜的中央部位生成许多尺寸为几十到几百纳米的金刚石颗粒，而在铁膜的边缘部位可同时观测到一些CNT的生成．当温度达到850℃时，CNT的生长区域扩大而纳米金刚石的平均尺寸和生成密度减小.在910℃的高温下，生成了大量的CNT，其平均直径为20nm，和通常的热CVD法生成的cNT相同在较低的衬底温度下，表面催化反应占主导地位而可能诱导具有sp^3结构的纳米金刚石的生成随着衬底温度的增加，围绕在衬底周围的气体被加热，在达到其气相自聚合温度后形成不饱和碳氢链，这些生成的碳氢链在sp^2结构CNT的生成中起到了重要的作用．     

薄壁应变筒式光纤光栅压力传感器的研究

设计并制备了一种金属薄壁应变弹性筒式光纤光栅压力传感器,将FBG1和FBG2分别沿着轴向和周向粘贴在该结构内筒外壁上,FBG2用来测量压力,FBG1是温度补偿光栅.通过择优选取不锈钢(Cr18Ni9)材料作为基材,优化结构内筒径与内筒壁厚的比例,测得压强达到40 MPa,压力响应度达到0.033 nm/MPa,与普通的裸光纤光栅压力传感器相比较,增大了测量范嗣,提高厂响应度达11倍.实验结果表明,通过凋整传感器结构的参数,如基材和几何尺寸等,可以使该结构压力传感器满足不同的测量范围和响应度.     

基于DSP的光电二极管阵列信号采集系统设计

介绍了一种基于DSP的光电二极管阵列信号采集系统。讨论了DSP芯片TMS320F2808和光电二极管阵列芯片S4111-16Q的特点,设计了高精度的S4111-16Q的放大电路,并给出了S4111-16Q与TMS320F208的接口电路。     

超声喷雾热解法生长氧化锌同质p-n结及其电致发光性能研究

采用超声喷雾热解法在单晶GaAs（100）衬底上生长ZnO同质p-n结．以醋酸锌水溶液为前驱体，分别以醋酸铵和硝酸铟为氮（N）源和铟（In）源，通过氮-铟（N-In）共掺杂沉积P型ZnO薄膜，以未故意掺杂的ZnO薄膜做为n型层获得ZnO基同质p-n结．采用热蒸发工艺在ZnO层和GaAs衬底上分别蒸镀Zn／Au和Au／Ge／Ni电极而获得发光二极管原型器件，在室温下发现了该器件正向电流注入下的连续发光现象．     

α(β)-四-(4-甲氧基苯氧基)酞菁的合成、表征和光谱性质

以3-(4-甲氧基苯氧基)邻苯二腈和4-(4-甲氧基苯氧基)邻苯二腈为起始原料分别合成了α-四(4-甲氧基苯氧基)酞菁和β-四(4-甲氧基苯氧基)酞菁,通过红外光谱和紫外可见光谱表征了其结构,并讨论了取代基引入的位置对酞菁紫外可见光谱和荧光光谱的影响。     

基于小波函数的时域多分辨分析在近场光学中的应用

实现了基于双正交的Cohen Daubechies Feauveau（CDF）小波的时域多分辨分析（MRTD）,并将其用于近场电磁散射模拟中。结果表明,在相同的网格划分下基于小波的MRTD比基于尺度函数的MRTD具有更高的数值准确性。最后,对带纳米金属棒孔径光纤探针成像进行了数值模拟,结果显示其成像效果优于普通孔径探针。