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关键词： 激光器   超快光纤激光器   空间光调制器   光场调控   脉冲整形   色散管理  

摘要： 综述了近期基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器的研究进展，总结了目前基于腔内空间光调制器的超快光纤激光器所能实现的基本功能和输出特性，同时介绍了本课题组基于腔内空间光调制器的研究成果，最后对腔内空间光调制器驱动的超快光纤激光器的发展趋势和应用前景进行了展望。

关键词： 光纤传感技术   表面等离子体共振   气溶胶细菌采样   细菌光信号探测   纳米增强  

摘要： 随着全球化进程的加快以及生态系统变化的影响,世界范围内的高传染性突发疫情越来越频繁,气溶胶是突发性疫情大范围传播的主要方式之一。目前市场上用于病原气溶胶的现场检出技术具有操作复杂、流程繁琐以及检测周期长等缺陷。针对此问题,本文提出了一种易操作、响应快速的病原气溶胶快速检出方法。 通过研究生物气溶胶采样技术,设计了微流控生物气溶胶采样芯片和气旋式生物气溶胶采样装置,并搭建用于气溶胶扩散的密闭空间对两种采样装置开展性能评估测试。结果表明,本文设计的微流控生物气溶胶采样芯片具有高浓缩度的细菌气溶胶采样效果,对于气溶胶细菌样本的采样效率最高可达98%以上,所制作的气旋式生物气溶胶采样装置具备便携式、大流量以及可集成化的优势,对于气溶胶细菌样本的采样效率最高可达99%以上。光纤表面等离子体共振(Surface Plasmon Resonance,SPR)技术可对病原气溶胶快速检测分析。本研究制备出一种新型光纤SPR传感器,通过在光纤SPR传感器表面修饰特异性识别膜,实现了对病原样本的高特异性结合,同时利用金纳米粒子与病原抗体偶联完成了病原气溶胶光信号的显著增强,检测时间缩短在30 min。本文建立的针对病原气溶胶的现场快速采集检测方法实时性高、样本处理便捷,可在50 min内实现对不同粒径气溶胶粒子的高效率收集与快速检测,实现了短时间内对超低浓度气溶胶细菌样本的灵敏光信号探测。

关键词： 传动误差   FPGA   时栅传感器   同步位移采样  

摘要： 在当代的生产和生活设备中,机械传动扮演着至关重要的角色,尤其是齿轮传动,因其普遍的应用而受到特别关注。齿轮传动不仅能够确保瞬时传动比的稳定性、能达到高传动比还有较长的使用寿命。在对齿轮系统进行全面的误差分析时,通常通过测量传动误差来对齿轮进行评估,这显示了齿轮测量与传动误差评估之间的紧密联系。因此,深入研究传动误差的检测方法变得极为重要。这不仅有助于评价齿轮传动的性能,也为后续的误差修正提供了关键的信息。通过持续地优化和改进检测技术,我们可以提升齿轮传动的精确度和可靠性,从而推动相关产业的技术发展。本论文以检测传动误差入手,在原有检测单传动链的基础上实现对一个机床的多路传动链同时进行检测,在一定程度上就弥补了对单条传动链传动误差问题研究的不足,丰富了在传动误差中研究的内容。本研究课题的主要研究内容包括: (1)本文首先介绍了课题研究的背景和意义,接着对国内外在传动误差测量技术和数据采集系统方面的研究成果进行了详细论述。 (2)对传动误差测量的理论基础进行了详细阐述,包括了相关的核心原理和关键概念。对实验中使用的采集设备及其辅助工具进行了说明,涉及了传感器的挑选、通讯协议的确定,以及传感器与机床连接部件的自主设计。最后,对传感器信号之间的转换过程进行了详尽的描述。 (3)基于同步位移采样和高频时钟插值脉冲计数的原理,开发了一套传动误差检测系统,在传感器信号的输出端设计了前置电路,使用Verilog语言编写了检测系统的硬件逻辑。此外,为了实现传动误差数据的采集、存储和动态展示,还开发了一个基于C#语言的软件平台。 (4)完成传动误差检测系统仿真实验测试,搭建实验平台,分别使用自己设计的检测系统与对比实验FMT系统对同一机器进行检测,通过实验数据对比说明本文设计得到传动误差采集方案可行,与对比实验FMT系统的误差在设备示值误差范围之内,满足课题预设要求。

关键词： ANOVA   CCD   Dye removal   Nanocomposite   RSM   Silver nanoparticles  

摘要： Application of nanotechnology has been incorporated with polymers to develop frame work for the remediation of industrial waste water. In this study silver nanoparticles (AgNP) were synthesized by isolated endophytic bacterial strain Pseudomonas hibiscicola. The synthesized silver nanoparticles were characterised by XRD, HR-TEM, EDX and FTIR analysis. After XRD and HR-TEM analysis the average size of synthesized AgNP was calculated as 6.65 nm and 7.25 nm, respectively. Cellulose Acetate Butyrate (CAB) nanocomposites were synthesised by using phase inversion technology with Dimethyl sulfoxide (DMSO) as polar solvent. The surface characteristics of nanocomposite (CAB with 20 mg silver nanoparticles) was studied by using AFM and FE-SEM. The pore size, distribution of pores and mechanical strength of nanocomposite (CAB with 20 mg silver nanoparticles) was maximum. Nanocomposite (CAB with 20 mg AgNP) selected for the removal of 20 mg/L Crystal Violet (CV), Methyl Orange (MO), Methylene Blue (MB) and Rhodamine B (RB) dyes by using Monolayer fixed bed filtration assembly. The dye removal efficiency of CV, MO, MB and RH was measured by using UV visible spectrophotometer as 82.1, 86.2, 87.8 and 82.6% respectively. In RSM (response surface methodology), Design Expert free software was used to optimize the dyes removal process. The optimum temperature and pH for dye removal was 35 °C and 7.5 respectively. ANOVA was performed to determine the adequacy and significance of Design expert model. The proposed method was simple, quick, eco-friendly and effective with good removal efficiency of different dyes after three rounds of application by using Nanocomposite. Graphical Abstract: (Figure presented.) © The Author(s), under exclusive licence to The National Academy of Sciences, India 2024.

关键词： 飞秒激光   高重复频率   大功率光纤激光   超快激光  

摘要： 与kHz～MHz重复频率飞秒激光相比, GHz重复频率飞秒激光具有更大的频率间隔、更易获得高平均功率,是光谱学、生物光子学、微波光子学、精密加工等基础研究与工业应用领域的崭新工具.光纤型飞秒激光在光束质量、紧凑性、鲁棒性等方面具有先天优势,是大功率GHz重复频率飞秒激光的重要发展方向,有望拓展激发超快激光在尖端领域应用,支撑核心工业、生命医学、航空航天等领域持续创新.本文从大功率GHz重复频率飞秒光纤激光器的技术难点、最新进展、前沿应用等方面进行综述,并展望未来发展前景.

关键词： 半导体应变片   光电效应   载流子   电桥平衡  

摘要： 在使用半导体应变片式高灵敏度力传感器过程中发现，光照条件下传感器输出结果存在明显的漂移现象，且在光强发生改变时，传感器的输出电压会发生大幅度的跳动，需要一段时间才能平衡。输出电压与导电性能有关，取决于半导体应变片内载流子的变化，针对此问题，采用不同强度激光照射传感器半导体应变片的试验方法，研究光电效应对半导体应变片内载流子的影响，并探究最终输出电压平衡问题。研究结果发现，在一定光照下，输出电压平衡时间最快为2.2 s。试验结果有望推动光电调零的应用。