Fe∶In∶LiNbO_3晶体近红外非挥发全息存储实验研究

采用双中心存储方式在双掺杂Fe∶In∶LiNbO3晶体中实现了近红外非挥发全息存储,研究了Fe∶In∶LiNbO3晶体在1064nm波长下的全息存储性能。实验结果表明:使用近红外光作为存储光时,其存储灵敏度随存储时间和光透射掩膜图夹角的变化趋势与双中心短波长存储时不同。通过与传统双掺杂铌酸锂晶体的可见波段存储效果对比,发现同时掺杂Fe和In离子可增强晶体对近红外光的吸收,获得更高的浅中心光生伏特系数,从而能够在Fe∶In∶LiNbO3晶体中实现近红外波段的光折变全息存储。     

光诱导光子晶格折射率调制度的实验研究

在不同掺Fe浓度的LiNbO3晶体中,分别用红光和绿光写入光子晶格,利用双光束干涉研究,晶格周期、掺Fe浓度、光波波长与晶格的光致折射率调制度之间的关系.实验结果表明:当用红光(λ=633 nm)写入光子晶格时,掺Fe浓度不大于0.05 wt%;当用绿光(λ=532 nm)写入光子晶格,掺Fe浓度不大于0.03、wt%时,LiN-bO3:Fe晶体的光致折射率调制度随晶格周期的变化存在一个极大值,并随掺铁浓度的增加,相应的折射率调制度极大值也增大,且向品格周期小的方向移动,这与一中心模型理论得到的关系曲线的变化趋势是相一致的;若掺Fe浓度大于以上两值,理论曲线则完全与实验曲线不符,说明一中心模型的空间电荷场理论只适用于小掺Fe浓度的LiNbO3晶体;实验还发现LiNbO3:Fe晶体折射率调制度跟写入光波长有关,用同一块晶体,绿光写入时调制度会比红光更大,且极大值更向晶格周期小的方向移动.     

近红外弱折变效应的写入光和读出光偏振方向的实验研究

分别用近红外光的正常偏振光和非常偏振光为写入光,可见光的正常偏振光和非常偏振光为读出光,研究了两者的偏振方向垂直或平行对实验结果的影响,即当写入光的偏振方向与读出光的偏振方向相互垂直时,读出时的图样类似于"8"字型;当两者的偏振方向相互平行时,读出的图样是中间暗两端亮。把此结果与可见光进行了比较,发现了与可见光完全不同的结果。     

锥杆式对接机构捕获锁的创新设计

锥杆式对接机构是目前国际空间站上的标准配置之一.为满足我国将来空间站建设的需要,应用功能分析法对锥杆式对接机构捕获锁进行了自主创新设计,并在基于空间凸轮的捕获锁概念设计基础上进行了工程化设计研发.最终生产的捕获锁产品经测试符合设计预期,并装配整机进行后续试验,推进了我国空间对接机构类型多样化的发展.     

热压缩变形条件对ZK30镁合金流变应力的影响

利用Gleeble-1500热/力模拟试验机,研究了不同变形温度(250~350℃)和应变速率(0.01~1s-1)条件下铸态ZK30镁合金的热压缩变形行为。结合真应力-真应变曲线特征,分析了热压缩试验过程中的变形条件对合金流变应力及其变化规律的影响。结果显示,随着变形过程中应变量的逐渐增大,受热变形条件的影响真应力-真应变曲线展现了由硬化作用主导的变形机制到动态回复或动态再结晶为特征的软化机制变化过程。在变形温度恒定不变的情况下,当应变速率由0.01s-1增大到1s-1时流变应力水平明显增大;在应变速率为一定值时,当变形温度由250℃增大到350℃时流变应力水平显著减小。     

聚四氟乙烯掺杂对弹性基摩擦纳米发电机输出性能的影响

弹性摩擦纳米发电机可以将弹性形变的机械能转换为电能,但是弹性材料在发生弹性变形时由于其接触面积减小等原因,导致电输出性能降低,而弹性摩擦纳米发电机被认为是弹性能量收集与输出装置的理想模式。文中采用常规自然发泡的方法制备出弹性多孔聚氨酯摩擦电材料,并通过均匀和梯度掺杂的方式掺入介电材料聚四氟乙烯来提升电输出性能。聚醚多元醇和异氰酸酯比例为2:1且聚四氟乙烯掺杂含量为3%时,均匀掺杂弹性多孔摩擦纳米发电机的转移电荷量、开路电压和短路电流达到最大值52 nC,133.6 V和1.3μA;梯度比例为3:1时,在相同条件下,梯度掺杂弹性多孔摩擦纳米发电机的转移电荷量,开路电压和短路电流较均匀掺杂弹性多孔摩擦纳米发电机分别提升了32.65%,33.33%和9%。通过有限元电势分布模拟和相互作用电动力学理论推导,验证了梯度掺杂较均匀掺杂的摩擦纳米发电机电输出性能有较强的提升作用。为弹性多孔聚氨酯摩擦电材料的设计与制备提供了新思路。     

双掺杂铌酸锂晶体中铟杂质含量对光致折射率变化的影响

研究了铟杂质含量不同的双掺杂铌酸锂(In∶Fe∶LiNbO3)晶体的光致折射率变化规律,采用切片干涉法对铟杂质含量为1mol%、2mol%和3mol%的In∶Fe∶LiNbO3晶体光辐照导致的折射率变化进行了实验观测。实验结果表明,不同含铟量的In∶Fe∶LiNbO3晶体光致折射率变化趋势相近,随着铟杂质浓度的升高,折射率变化量△n逐渐减小,△n大小依次为:1mol%<2mol%<3mol%。从建立的光伏迁移机制简化模型出发,对不同浓度的铟杂质在In∶Fe∶LiNbO3晶体中导致的折射率变化分布进行了理论分析,数值模拟的结果同△n实测结果相吻合,结果表明理论分析采用的简化模型是可靠的。     

光折变晶体中共面多光束干涉研究

构用共面多光束干涉在光折变晶体中形成了对比度较大的一维、二维周期性晶格微结构。理论和实验对比研究了共面双光束和多光束在光折变晶体中会聚相干形成周期微结构的分布规律和影响因素。在相干理论的基础上,建立了具有普适性的共面多光束相干数学模型,数值模拟了n(n=1,2,3,4,5,6)束共面激光相干光场的光强分布规律。实验结果表明,干涉光场图案分布同数值模拟相吻合。实验中进一步讨论了相干系统各参数变化对干涉效果的影响,并通过全息记录在铁电铌酸锂晶体中构造出了同多光束干涉场光强分布对应的光子晶格微结构。