感应电流作用下海底电缆铜铠装层腐蚀规律研究

目的研究感应电流作用下的海底电缆铜铠装层在模拟海水环境中的腐蚀规律。方法通过浸泡实验,研究不同感应电流密度下铜铠装层随时间变化的腐蚀速率,然后通过扫描电镜观察铜铠装腐蚀后表面的形貌,通过X-射线衍射分析铜铠装腐蚀后的产物,最后通过交流阻抗法对腐蚀后铜铠装的表面双电层结构进行研究。结果在模拟海水环境中,感应电流的存在能够在一定程度上加速铜铠装的腐蚀。随着浸泡时间的延长,腐蚀速率呈先上升、后下降的趋势,并逐渐趋于稳定。在峰值情况下,腐蚀速率提升4～7倍;在稳定阶段,腐蚀速率提升3～5倍。随着感应电流密度的增大,铜铠装的腐蚀速率逐渐增加,并与感应电流密度呈非线性关系,经数据拟合,腐蚀速率与感应电流密度的0.5次方成正比关系。经X-射线衍射分析可知,铜铠装在模拟海水中的腐蚀产物主要是Cu_2O。结论感应电流引起的腐蚀速率约占其等效直流电流腐蚀速率的0.16%～2.03%。流经铜铠装上的感应电流大部分通过界面双电层电容的充放电不发生实质的腐蚀反应,小部分通过极化电阻发生腐蚀反应。     

LD端面泵浦的高输出单频Nd:YVO4绿光激光器

用激光二极管(LD)抽运Nd:YVO4晶体,采用四镜环形腔结构,腔内放置由法拉第旋光器,λ/2波片及布氏片组成的光学单向器,利用KTP内腔倍频技术,实现了高输出单频Nd:YVO4绿光激光器及稳定的单频激光输出.在9 W的泵浦功率下,最大单频绿光输出为1.1 W,光-光转化效率为12.2%.在腔内插入Cr4 :YAG晶体,又获得了脉宽为100ns,重复频率为21 kHz的单纵模被动调Q激光输出.     

微透镜集成大功率垂直腔面发射激光器

为了改善大功率垂直腔面发射激光器(VCSEL)的模式特性,在GaAs衬底上采用限制扩散湿法刻蚀技术制作出了不同曲率半径的微透镜,与P型和N型分布式布拉格反射镜(DBR)构成复合腔结构,可以对腔内模式进行选择.有源区采用新型的发射波长为980 nm的InGaAs/GaAs应变量子阱,包括9对In0.2Ga0.8As(6 nm)/Ga0.18As.82P(8 nm)量子阱,有源区直径100μm,微透镜直径300 μm,曲率半径959.81μm,表面粗糙度13 nm.室温下,器件连续输出功率大于180 mW,阈值电流200 mA,远场发散角半角宽度分别为7.8°和8.4°,并且与没有微透镜的垂直腔而发射激光器输出特性进行了比较.     

带有模式扩展层的小发散角激光器模拟研究

模拟了带有模式扩展层的半导体激光器,研究了中心波导层、扩展波导层和内限制层对激光器性能的影响。经过优化获得了一个条宽为50μm,远场发散角为23°,阈值电流为117.8mA,限制因子为2.37%的激光器。远场发散角最小可达到18°,此时阈值电流为200.9mA。与普通结构比较,优化后的结构远场垂直发散角减小了20°左右,阈值电流并没有明显增加,模拟计算表明模式扩展层没有降低激光器的电学和温度稳定特性。     

建筑3D打印力学性能研究综述

3D打印试样的力学性能具有各向异性,其抗压强度与抗折强度的测试方法与传统混凝土相似,但需经过加工与切割,这会造成3D打印试件的变化。在3D打印力学性能中,层间强度最差,大多数试验采用与劈裂强度相似的方法进行测量。由于需加入增稠剂等来调节原材料的流动性,这会影响3D打印试样的力学性能。3D打印接触空气的面积较大,容易造成收缩开裂,可通过加入纤维等来减少收缩。在实际工程中,也可以通过预埋支架等来提高3D打印试样的力学性能。     

基于不同评价指标的北斗星载原子钟特性分析

星载原子钟是卫星导航系统的核心部件,在导航定位中占据着重要作用。我国自主研发的BDS-3系统于2020-07-31正式建成开通,搭载原子钟为铷钟和氢钟。基于IGS官网提供的精密钟差产品,采用不同评价指标,对BDS星载原子钟性能进行分析与评价,具体步骤为：对原始钟差的数据进行数据转换并分析,采用四分位数法和分段线性插值法进行数据预处理,同时解算原子钟的频率准确度和频率漂移率,然后对钟差数据进行拟合并分析拟合残差,最后分析不同系统不同原子钟之间的差异。实验结果表明：BDS-3和BDS-2的频率准确度量级为10^-12和10^-11,频率漂移率量级为10^-18～10^-17。BDS-3原子钟性能优于BDS-2,氢钟性能优于铷钟。     

500kV XLPE海底电缆线路的暂态电压及绝缘配合研究

基于舟山混联输电线路工程,应用PSCAD/EMTDC软件,建模仿真研究了500 kV交联聚乙烯海底电缆绝缘和内(绝缘)护层上的各类暂态电压和绝缘配合问题,计算了断路器合闸操作、断路器重击穿和雷电流侵入时电缆绝缘及内护层上暂态电压的分布特性,分析了短路及故障电流、电缆中间段金属护套与铠装短接、电缆接地体阻抗等对电缆内护层感应电压的影响。结果表明:操作空载线路和最大雷电流侵入在电缆绝缘上可分别产生最高850 kV的操作暂态过电压和1 230 kV雷电暂态过电压,通过在断路器上加装合闸电阻和(或)在电缆上并联合适电抗器可以有效限制操作暂态电压;单相金属性短路故障和最大雷电流侵入在电缆内护层可分别产生最高7.5 kV和11.4 kV的暂态电压,电缆中间段金属护套与铠装短接方式可减小电缆内护层上约1/3的暂态电压,而电缆两端三相集中接地体的阻抗对电缆内护层上暂态电压的影响可忽略,各种暂态下电缆绝缘和内护层的绝缘配合满足500 kV电缆的相关标准要求。     

单频蓝光激光器的实现

在多纵模工作状态下,腔内倍频激光器往往存在很大的倍频光输出功率噪声,影响了其应用。文中用激光二极管(LD)泵浦Nd∶YAG晶体,采用三镜V形腔结构及扭摆腔技术,有效地解决了蓝光噪声问题。利用LBO内腔倍频技术,实现了稳定的单频蓝激光输出。在3.5 W的泵浦功率下,最大单频蓝光输出为105 mW,光-光转化效率为3.5%。实验结果表明,采用扭摆腔技术是实现473 nm蓝光单频高效运转的有效方案,可以有效地解决蓝光噪声问题。     

改性沥青路面压实机械的选择

简要介绍了沥青路面常用压实机械的特性,分析改性沥青路面压实机械的选型、配备及组合影响因素,特别对压路机有效利用系数进行了研究,并提出压实机械配备数量的计算公式。     

高光束质量新型垂直腔面发射激光器阵列

报道了一种具有新型排列方式的垂直腔面发射半导体激光器(VCSEL)阵列.通过调制阵列中各单元直径以及单元间距,得到1 kW/cm2的高功率密度和高斯远场分布,且在工作电流0～6 A内远场发散角均小于20°.阵列山直径分别为200 μm,150 μm和100 μm成中心对称分布的5个单元组成,单元圆心间距分别为250μm和200μm.在室温连续工作条件下.阵列在注入电流4 A时达最大输出功率880 mw,斜率效率为0.3 W/A,具有0.56 A的低阈值电流,微分电阻0.09 Ω.与具有相同出光面积的4×4二维阵列相比,这种新型阵列在出光功率、阈值电流、光谱特性及远场分布等方面均具有优越性.模拟了阵列各单元叠加后的近场远场光强分布,结果表明得到的新型阵列的远场分布与实验结果吻合较好.