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[期刊] 实验技术与管理
[作者]
钟凯 温午麒 徐德刚 姚建铨
基于Nd:YAG/LBO内腔倍频开发了一套多功能全固态激光综合实验系统。创新性地引入准三能级Nd:YAG激光器、非线性光学倍频技术及独立温控技术,扩展了全固态激光器实验教学的内容,能够全面锻炼学生在全固态激光及非线性光学领域的实践能力,尤其是对激光二极管(LD)泵浦源、Nd:YAG晶体能级结构及倍频的相位匹配等概念与技术的理解。该综合实验系统在经济性、适用性、功能性及科学前沿性等方面与现有装置相比均具有明显优势,相关实验受到了学生的欢迎。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
娄秀涛 徐连杰 赵海发
针对用高功率近红外固体激光器进行激光倍频实验存在光路调节难度大、安全防护要求高的问题,提出一种基于低功率连续可见二极管激光的倍频实验方案。使用功率小于50mW、中心波长506nm的二极管激光作为基频光,利用偏硼酸钡晶体生成了nW级光功率的倍频紫外激光,并由高效光电倍增管探测。实验结果显示倍频光功率与基频光功率为二次函数关系,倍频效率与基频光功率为一次函数关系,实验结果与理论值高度吻合。该实验方案具有光路校准难度小和安全防护要求低的优点。
关键词：
二极管激光 倍频实验 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王青 赖舜男 齐向晖 王志军 陈徐宗
饱和吸收谱技术与激光稳频技术都是前沿量子科技中广泛应用的基础实验技术。北京大学高级光电子技术实验室将两者融合,自主设计了基于饱和吸收谱的激光稳频实验系统,并用于教学实践。实验中,清晰可见的分立光谱帮助于学生直观感受抽象的量子化图像,加深对相关概念的理解;精密的光路电路调节可以充分锻炼学生的沉稳心态和动手能力;实验内容丰富,紧跟时代前沿,可以有效启发思维,开阔眼界,激发兴趣。
关键词：
饱和吸收谱 激光稳频 调制解调 反馈控制
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
邱学军 姚文俊 曹振洲 沈健
为了加快新工科建设的步伐,推动创新实验平台建设,结合我校光电信息专业教学实际,研制了基于LabView控制的激光Z扫描实验平台。简述了激光Z扫描的工作原理、实验系统的组成及其构造、LabVieW控制的激光Z扫描程序以及实验数据处理和分析;获得了甲醇溶液的非线性折射系数,实验结果表明:该装置可以正常运行。该实验有助于学生提升创新思维和综合能力。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
谭穗妍 林芳 翁嘉文 李凌燕
设计了一款可在实验室供学生演示和学习激光多普勒效应的实验装置。激光多普勒实验装置利用分立的光学元件搭建迈克耳孙干涉光路,干涉光路中采用两束具有频差的激光束平行叠加形成光拍来实现激光多普勒效应的演示,在Matlab环境下利用时频分析工具对差频信号进行分析,开发了基于激光多普勒效应的振动测量系统。
关键词：
多普勒效应 时频分析 光拍
[期刊] 清华大学学报(自然科学版)
[作者]
戚俊毅 方儒卿 吴勇民 汤卫平 李哲
全固态薄膜锂电池具有固态电解质层薄、固固界面致密等特点,可作为微小型设备的储能元件。与传统锂离子电池相比,全固态薄膜锂电池内部不含液态电解液,反应与传质过程皆在固相中进行,导致全固态薄膜锂电池的倍率性能一般较差。为解决该问题,该文基于磁控溅射和真空蒸镀技术制备了正极为钴酸锂、固态电解质为锂磷氧氮(LiP ON)、负极为金属锂(Li)的全固态薄膜锂电池。采用时频域配合和实验与仿真相结合的方法,系统解析了影响全电池倍率性能的关键因素。运用基于全电池倍率实验电压曲线的曲线平移分析方法及基于一维阻抗模型和阻抗谱的动力学参数辨识方法,分析了电池内部不同部件、不同物理过程对电池倍率性能的影响,结合一维时域模型仿真结果得出如下结论:电池中影响大倍率下放电总容量的主要限制因素为正极材料中的锂离子扩散过程,放电末期正极扩散系数低是大倍率下放电容量衰减的主因;影响瞬态放电功率的主要限制因素为固态电解质中锂离子的电迁移过程,高固态电解质固相过电势是放电功率损失的主因。基于上述结论,该文提出了适当降低固态电解质薄膜厚度和缩短正极离子扩散路径等改进电池倍率性能的初步设计思路,研究了一种全固态薄膜锂电池倍率性能的分析方法并得出了初步结论,可用于进一步指导改进制备工艺。
关键词：
固态 薄膜电池 倍率性能 阻抗模型
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
连天虹 寇科 刘丽娟 王萌
高质量的涡旋光束在量子信息、激光雷达、激光通信等领域有着广泛的应用前景。为了用固体激光器直接产生涡旋光束，该文基于谐振腔模式与激光介质作用的速率方程，阐述了在二极管端面泵浦固体激光器中通过环形光泵浦产生拉盖尔-高斯涡旋光的原理。设计了环形光泵浦固体激光器产生涡旋光的实验方案并搭建了实验系统。实验产生了角向阶次为1阶、2阶的涡旋光束，相位涡旋手性可通过微调谐振腔输出镜调节。该实验能够使学生利用固体激光器直接产生涡旋光束并观察涡旋光束的相位特性，有助于学生加深对激光谐振腔模式理论及涡旋光束相位特性的理解，为相关专业学生的课程教学提供有力支撑。
关键词：
固体激光器 高阶模式 涡旋光束 相位特性
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
钟志 张炳超 于蕾 单明广 薛睿
为满足水下远距离、高速率、低误码、高性能的通信要求，该文设计了一套低功耗、小型化的水下无线光通信系统。以蓝光LED阵列作为光源既提高了输出功率又增大了发射视角，光电倍增管(PMT)作为探测器、极大提高了接收增益，整个收发系统以FPGA为基础，实现了数据的RS编解码，同时加入8B/10B编码以解决OOK调制的均衡问题，内部电路优化处理提高系统整体性能，外部结构设计控制收发视角以提高系统的能量传输效率。经水池实验测试，该系统可实现水下距离50 m，通信速率100 kb/s、误码率(BER)低于10~(-6)的稳定通信，为后续水下远距离无线光通信的发展奠定了基础。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
全伟 段利红 刘清波 杜鹏程 李光慧
激光器是原子磁强计、原子陀螺仪等量子传感器的核心部件。量子传感器通过激光、磁场等与原子的相互作用，实现对相应物理量的高精度测量。激光频率优化及稳定是实现量子精密测量的关键技术。该文在理解原子能级跃迁、激光饱和吸收稳频原理基础上，搭建了消多普勒激光饱和吸收稳频教学实验平台，通过扫描铷原子的消多普勒饱和吸收光谱，将激光频率锁定在铷原子的D1线上，获得了频率高度稳定的激光输出。该平台能够使学生直接观测原子吸收与激光频率稳定的过程，有助于学生对激光与原子相互作用的深入理解以及实验动手能力的提升，为研究生和本科生的相关课程教学提供了有力支撑。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
倪小敏 刘洋鹏 王喜世
针对安全科学与工程专业灭火类课程的教学需求，研发了细水雾灭遮挡火实验装置，并耦合了先进的激光流场诊断系统。依托该实验装置，设计了细水雾雾特性表征、细水雾灭遮挡火效能评价以及OH自由基的浓度分布测量等探究性实验项目。通过系列教学实验，学生可直观观察细水雾在不同条件下的灭火过程，掌握获取相关特征参数的测量手段，从而加深对细水雾灭火机理的理解，提升实验技能和创新能力。
关键词：
细水雾 灭火性能 激光流场诊断 实验教学
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
李美艳 韩彬 林学强
针对高校激光加工实验室建设现状及存在问题,发挥激光加工实验优势,总结分析了基于实验教学、科学研究和创新创业交叉融合的激光加工实验室建设模式及实践成果。剖析高能激光束的特点及安全隐患,通过安全培训、安全考试、建立准入策略、配备实验防护用具等安全管理制度建设,加强实验室管理及运行。
关键词：
学研创 激光加工 实验室建设 安全管理
[期刊] 西北农林科技大学学报(自然科学版)
[作者]
杨百勤 杜宝中 李向阳 郭聪 薛力
研制了一种可用于直接测定固体、半固体及糊状物表面和内部pH值的新型全固态复合pH传感器,并详细研究了该传感器的制备工艺、性能、测试条件和干扰物的影响。结果表明,该pH传感器内阻低、响应快、测量范围宽(pH 1~13)、测量精度高、重现性好,响应斜率为(56±1.0)mV/pH,温度系数为-0.782 mV/℃。除能用于与玻璃电极相同的测定领域外,还可广泛用于临床检验、食品加工、生物化工、环境监测、皮革和造纸工业、土壤普查及文物档案保护等领域pH值的直接、原位无破损测量。
[期刊] 实验技术与管理
[作者]
王现彬 王颖莉 杨洁 康元元
为优化光载无线通信系统(RoF)结构,提出了一种基于两级马赫曾德尔调制器级联的12倍频抑制载波光生毫米波信号产生方案,结合波分复用和波长重用技术,仿真实现了基于该方案的全双工RoF系统。理论推导和实验仿真表明,利用该方案可实现光边带抑制比及射频杂散抑制比分别为38.44 dB和30.7 dB的毫米波信号,在传输30km后全双工RoF系统下行和上行链路功率代价仅分别为0.79dB和0.07dB,表现出了较好的系统性能。该毫米波产生方案及全双工RoF系统实现结构简单、产生频谱纯净、系统性能高效,为实际RoF系统设计提供了理论指导。
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
徐文栋 刘晓英 焦学磊 徐志刚
［目的］探明不同蓝光量对莴苣生长和品质的影响，为植物工厂栽培莴苣的光谱选择提供依据。［方法］以荧光灯为对照（ＣＫ），调制红蓝ＬＥＤ复合光源的蓝光量分别为０（０ Ｂ）、２５％（２５ Ｂ）、５０％（５０ Ｂ）、７５％（７５ Ｂ）和１００％（１００ Ｂ），研究不同蓝光量对莴苣生长和品质的影响。［结果］０ Ｂ处理的植株生长弱，可溶性蛋白、游离氨基酸含量低；２５ Ｂ和５０ Ｂ处理的生物量积累和叶片光合色素、维生素Ｃ、可溶性糖含量显著提高，且硝酸盐含量较低，消费品质良好；７５ Ｂ处理生长缓慢，品质较低，但脆度最大；１００ Ｂ处理的可溶性糖、蔗糖含量低，甜度小且生长受抑。［结论］２５％～５０％蓝光量光源有利．．．
[期刊] 南京农业大学学报
[作者]
徐文栋 刘晓英 焦学磊 徐志刚*
[目的]探明不同蓝光量对莴苣生长和品质的影响，为植物工厂栽培莴苣的光谱选择提供依据。[方法]以荧光灯为对照（CK），调制红蓝LED复合光源的蓝光量分别为0%（0B）、25%（25 B）、50%（50 B）、75%（75 B）和100%（100 B），研究不同蓝光量对莴苣生长和品质的影响。[结果] 0 B处理的植株生长弱，可溶性蛋白、游离氨基酸含量低；25 B和50 B处理的生物量积累和叶片光合色素、维生素C（VC）、可溶性糖含量显著提高，且硝酸盐含量较低，消费品质良好；75 B处理生长缓慢，品质较低，但脆度最大；100 B处理的可溶性糖、蔗糖含量低，甜度小且生长受抑。[结论] 25%～50%蓝...
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