课程文献中心 更多>>

关键词： 激光器   光纤锁模激光器   耗散孤子   锁模机理   非线性光学  

摘要： 在光纤锁模激光器中，模式相位锁定产生周期短脉冲的过程称为锁模过程，产生的脉冲在广义上被称为“光耗散孤子”。光纤锁模激光器从传统的单模光纤锁模激光器发展到了多模光纤锁模激光器，锁模机理从一维（1D）时域耗散孤子锁模发展到了（3+1）维时空耗散孤子锁模。通过深入理解耗散孤子的产生机理，有望进一步推动光纤锁模激光器在科学和应用领域的发展，为更多领域带来更多创新和可能性。首先介绍单模光纤锁模激光器中的一维时域耗散孤子锁模，探讨不同色散区域中时域耗散孤子的产生机理；随后介绍多模光纤锁模激光器中时空耗散孤子的最新研究成果，讨论模间色散的补偿方法，揭示其丰富的时空锁模机理和潜在的应用场景；最后对光纤锁模激光器的发展前景进行展望。

关键词： 盐害过程参数   温度传感器   湿度传感器   应力传感器   分布式检测  

摘要： 土遗址作为中华民族历史文明传承最重要的载体,其文化价值与历史价值不可估量,然而土遗址正遭受到不同程度的病害。为了有效地防范盐害对土遗址造成无法弥补的严重损失,围绕土遗址盐害全过程,实时在线获取土遗址盐害过程复杂多参数时空分布信息就显得尤为重要。本文提出一种基于光纤Bragg光栅的土遗址盐害过程温湿度与微应力准分布信息实时在线监测新方法。首先制备了用于土遗址盐害过程参数分布信息实时在线监测的光纤Bragg光栅传感器（温度、湿度、应力）;接着搭建土遗址盐害模拟装置,利用制备的光纤传感器对土遗址盐害过程温湿度及应力分布信息进行定量检测;最后模拟土遗址自然环境下盐害过程,利用研制的传感器对样品盐害过程进行了检测,为探究土遗址盐害机理及规律提供了重要支撑。本文主要包括以下3个方面的研究内容: （1）研制了负载聚酰亚胺湿敏膜的FBG湿度传感器、温度传感器及应力传感器,建立了传感器测量理论模型。研究表明,当聚酰亚胺湿敏材料厚度为103μm时,湿敏FBG传感器响应特性最好,其灵敏度达到5.43 pm/%RH;根据检测结果显示FBG湿度传感器在45%-95%相对湿度范围内的响应和恢复时间分别为201 s和346.5 s,且在不同湿度和温度水平下具有较高的重复性和稳定性;即研制的FBG湿度传感器使用寿命长,可以在土遗址盐损过程中长期稳定、准确地测量湿度。 （2）利用搭建的传感阵列研究了不同盐溶液对土遗址盐害作用过程温湿度及微应力空间分布变化信息,并分析了土遗址病害作用后物质成分、形貌、孔隙结构变化信息。研究表明:土质样品遭受病害后物质成分及形貌特征发现显著变化,其中土遗址遭受硫酸钠盐害作用后,在表面形成了硫酸钠棉花状晶体,降低土质样品内部孔隙率;氯化钠对土遗址盐害后在样品表面形成致密结构并增大其内部孔隙率;相比于超纯水和氯化钠溶液,硫酸钠溶液在土质样品中的迁移速率最低、对土遗址盐害作用最强,且随着硫酸钠浓度的增大而增强,造成土质样品应力达到57.20 MPa;当土遗址受到硫酸钠盐害作用后,内部温湿度及应力出现梯度分布,土遗址底部温度和应力最小、湿度最高。 （3）利用构建的土遗址本体温湿度及微应力准分布信息原位实时检测的FBG传感阵列系统研究了土遗址复合盐干-湿循环盐害过程温湿度及微应力分布变化信息。研究表明:土遗址内部含盐量越大,土体孔径越大,孔隙率越低。经不同氯硫比的NaSO-Na Cl复合盐盐害后的样品表面应力随着氯硫比比值的增大先减小再增大,氯硫比为1的复合盐溶液在土质样品中的迁移平均速率最低（0.236 cm/h）、对土遗址盐害作用最强（应力最大达到50.93 MPa）;当土遗址受到氯硫比为0.3的NaSO-Na Cl复合盐干-湿循环盐害作用后,土遗址内部温度及表面应力随着干-湿循环次数增加而增大,但土遗址内部湿度随着循环次数增加先减小再增大;本文构建的原位光纤检测系统能准确地对土遗址盐害过程内部温湿度及表面应力分布信息进行定量测量,为解析复合盐对土遗址病害作用机理提供重要支撑。