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基于人工表面等離激元的微波渦旋波發生器及其實現方法
本發明公開一種基于人工表面等離激元的微波渦旋波發生器。該結構工作在微波頻段，由雙層人工表面等離激元波導實現對于電磁波的傳輸，上層波導和下層波導之間的連接通過一個金屬過孔實現。該微波渦旋波發生器的輻射部分主要由一系列放置在人工表面等離激元波導旁邊的圓形貼片實現，同時這些圓形貼片作為諧振器也提供了產生不同的渦旋波所需的相位。這種微波渦旋波發生器可以在不同頻率處實現具有不同軌道角動量模式的渦旋波，而不需要在結構上做出任何改變。
東南大學
2021-04-14
一種產生渦旋電磁波的單極子天線陣列及其饋電系統
本發明公開了一種產生渦旋電磁波的單極子天線陣列及其饋電系統，屬于無線通信技術領域。本發明包括介質基板、接地面、饋電系統和單極子天線陣列。所述介質基板是形狀為圓形的絕緣介質基板，其表面上方是由金屬材料印刷而成的微帶電路。微帶電路主要分為兩個部分，一部分是 1 路分 N 路的饋電系統，另一個部分是由 1/4 波長金屬貼片作為陣元組成的 N 陣元單極子天線陣列。本發明實現了一種體積小、易生產、具有平面結構、易集成的產生渦旋電磁波的天線。同時還設計了一套完整的饋電系統，解決了陣列天線的饋電問題，只需在輸入端口施加激勵即可得到所需的 OAM 模態，方便操作，使用簡單。
華中科技大學
2021-04-11
基于激光散射的空氣污染物微粒測量儀
近些年，工業發展導致環境污染越來越嚴重，其中粉塵作為環境 惡化的重要污染源,嚴重危害著我們的生活環境和人們的身心健康。 因此,采取及時有效的措施對環境中的粉塵濃度進行檢測,然后進行 除塵降塵,可有效提高人生安全系數和環境質量。 目前，現有的粉塵檢測設備中,所用的傳感器穩定性差,致使測量 精度不夠高,且校準調節難度大,這也對產品的推廣和后期維護帶來 不便。課題組采用激光散射法在線監測粉塵濃度,并采用 3D 打印技術 設計系統總體及光路結構，采用串口通訊模塊對系統進行了數據校準 及穩定性分析,測量精準度高。
南開大學
2021-04-11
基于激光測振技術的建筑幕墻安全狀態遠程檢測方法
建筑幕墻是由支承結構體系與面板組成的、可相對主體結構有一定位移能力、不分擔主體結構所受作用的建筑外圍結構或裝飾性結構,包括玻璃幕墻、石材幕墻和合金幕墻等，并被廣泛應用于高樓大廈、機場、高鐵車站等公共設施。隨著服役年限的增加，近些年來建筑幕墻因面板脫落造成的事故屢見不鮮，嚴重威脅著人們的生命財產安全。因此，建筑幕墻實施有效的檢測是實現幕墻安全管理、預防災害發生的重要前提。當前幕墻安全狀態檢測的手段主要有：目測法、手試法、振動傳感器法等，目測法和手試法需要作業人員通過攀爬等手段靠近檢測對象實施檢測，且檢測結果受檢測人員個人經驗影響較大。振動傳感器法因傳感器的安裝困難、需要額外激振、附加質量也對檢測結果影響較大等原因實際應用價值較小。 本項成果提供了一種基于激光測振技術的建筑幕墻安全狀態的無損檢測方法。該方法基于幕墻面板時常微動的特點進行幕墻安全狀態檢測，不需要提供額外激勵，可遠程、快速評價幕墻的安全狀態，具有適用范圍廣、實用性強等特點。
北京科技大學
2021-02-01
航空航天輕合金大型復雜結構精準激光焊接技術
以大型薄壁結構雙激光束雙側同步焊接(DLBSW)工藝與裝備需求為牽引，開展高效激光焊接機理、技術、裝備研究，突破了激光焊接微觀熱-力-冶金機理、形性一體化精準調控技術，形成了首套雙激光束雙側同步焊接裝備，完成了國內首個激光焊接火箭貯箱的研制。
技術特征
面向航空航天大型復雜曲面薄壁結構，提出了焊縫組織形態三維解構方法、面向微區缺陷與性能的組織形態重構與參數體系化設計方法；提出了智能化建模技術，形成了面向航空航天型號產品的虛擬焊接體系。
南京航空航天大學
2021-05-11
航空航天輕合金大型復雜結構精準激光焊接技術
以大型薄壁結構雙激光束雙側同步焊接(DLBSW)工藝與裝備需求為牽引，開展高效激光焊接機理、技術、裝備研究，突破了激光焊接微觀熱-力-冶金機理、形性一體化精準調控技術，形成了首套雙激光束雙側同步焊接裝備，完成了國內首個激光焊接火箭貯箱的研制。技術特征面向航空航天大型復雜曲面薄壁結構，提出了焊縫組織形態三維解構方法、面向微區缺陷與性能的組織形態重構與參數體系化設計方法；提出了智能化建模技術，形成了面向航空航天型號產品的虛擬焊接體系。應用范圍:已有合作與成效：（1）與中國商飛合作，完成C919機身壁板結構DLBSW仿真研究與樣件研制工作；（2）與上海航天技術研究院合作，將DLBSW技術應用于火箭燃料貯箱結構，成果完成了國內首個激光焊接火箭貯箱的研制工作；（3）與航天一院合作，開展新一代載人火箭貯箱箱底焊接變形控制研究。后續推廣：為將來重型運載火箭、大型寬體客機、戰略運輸/轟炸機、下一代戰斗機制造提供支持。
南京航空航天大學
2021-04-10
飛秒激光脈沖制備硅基微納結構光伏材料
太陽能作為一種潔凈和相對易于獲取的能源在未來的動力產品中將占有越來越大的比份。如何發展高光電能量轉換效率、高可靠性和低成本的太陽能電池是目前太陽能利用領域所面臨的關鍵問題。相對于第一代和第二代太陽能電池(轉換效率<<50％)，各國科學家紛紛研究不同的應用于第三代太陽能電池的新材料和新結構，目標是使光電轉換效率大于5 0％。近年來，一種具有微、納米量級特殊結構的光伏材料成為太陽能電池的研究熱點。利用飛秒脈沖激光在極短的持續時間內激發出極大的峰值能量，其在硅片的相互作用過程中具有很強的非線性效應，聚焦燒蝕硅表面很小的一塊面積，形成規則排列的微納米結構。這種微納米結構由于表面積增大，對入射光波有很大的吸收，且對光的敏感性提高了數百倍，這些性質對我們提高光電轉換效率具有很大的指導意義。這種材料與本底未處理材料的性質相比，材料帶隙減小，對光的敏感性提高了數百倍，這使得其對波長為250—2500 nm的入射光波有大于90％的吸收；另外，黑硅比傳統材質的硅的比重低。這些奇特的光電和物理性質能進一步提高太陽能電池的光電轉換效率。根據光吸收效率，激子光量子效率，化學電勢效率以及填充因子計算總的光電轉換效率，普通硅基太陽能電池光電轉換效率只有1 5％，而基于微納結構光伏材料的太陽能電池轉換效率可望達到50%-60%。 針對國民經濟可持續發展在太陽能光伏技術方面的重大需求，發展利用超短脈沖激光制備具有優異光電轉化效率的微納結構光伏材料的新方法，以及通過探測光伏材料中非平衡載流子的能帶結構及微分負電導等特性，探知光伏材料的光電轉換效率，從而篩選出轉換效率較高的微納結構光伏材料，最終在發展新型、高效太陽能電池的新原理和新技術方面取得創新性突破，為我國研發具有自主知識產權的高效第三代光伏電池打下堅實基礎。
上海理工大學
2021-04-11
在片上微納激光器精確集成領域的研究
北京大學“極端光學創新研究團隊”發展了一種高精度的暗場光學成像定位技術(位置不確定度僅21 nm)，并結合電子束套刻工藝，實現了片上量子點微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導的精確、并行、無損集成。這種微盤-銀納米線復合結構同時具有介質激光器與表面等離激元波導的優勢，因此不僅具有介質激光器的低閾值與窄線寬特性，而且具有表面等離激元波導的深亞波長場束縛特性。基于這種靈活、可控的制備方法，他們實現了片上微盤激光器與表面等離激元波導間多種形式的精確可控集成，包括切向集成、徑向集成以及復雜集成，并且對量子點無任何加工損傷；進一步，通過同時集成多個片上微盤激光器與多個銀納米線表面等離激元波導，他們獲得了多模、單色單模以及雙色單模的深亞波長(0.008λ2)相干輸出光源。這些高性能的深亞波長相干輸出光源可以容易地耦合并分配至其它深亞波長表面等離激元光子器件和回路中。因此，這種靈活、可控的精確集成方法在高集成密度的光子-表面等離激元復合光子回路中具有重要應用，并且這種方法可以拓展到其它材料和其它功能的微納光子器件集成中，為未來光子芯片的實現提供了一種可行的解決方案。 該工作于2018年5月發表在Advanced Materials上(Advanced Materials 2018, 30, 1706546)，并以卷首插畫(Frontispiece)的形式予以重點報道。文章的第一作者為北京大學物理學院博士研究生容科秀，陳建軍研究員為通訊作者。該研究工作得到了國家自然科學基金委、科技部、人工微結構和介觀物理國家重點實驗室、量子物質科學協同創新中心和極端光學協同創新中心等的支持。 圖1. 片上膠體量子點微盤激光器與銀納米線表面等離激元波導的精確、并行、無損集成。
北京大學
2021-04-11
一種基于圓形掃描激光的軌線自動跟蹤方法
本發明提供了一種基于圓形掃描激光的軌線自動跟蹤方法，首先將圓形掃描激光投射到待測物體表面上，且圓形掃描激光與待跟蹤軌線有兩個或兩個以上的交點，其中一個交點與待跟蹤軌線的起點重合；將待跟蹤軌線的起點標記為 P0，將圓形掃描激光與待跟蹤軌線的最后一個交點標記為 P1；之后，令 i＝2；將圓形掃描激光的圓心沿著直線 Pi-2Pi-1 的方向移動距離 si，將圓形掃描激光與待跟蹤軌線的最后一個交點標記為 Pi，其中 si 為線段 P0P1 長度的 1/Ni，Ni∈[2，50]；i 逐一遞增，實現自動跟蹤。本
華中科技大學
2021-01-12
一種使用共面倒 F 天線的激光全息 RFID 標簽
本實用新型公開了一種激光全息RFID標簽，包括RFID標簽（50）和貼在其上的激光全息膜（10），其中，該 RFID 標簽（50）包括共面倒 F 天線（510）、基板（520）和 RFID 芯片（530），所述共面倒 F 天線（510）制作在基板（520）上，所述 RFID 芯片（530）貼裝在該共面倒 F 天線（510）上。本實用新型的激光全息 RFID 標簽能夠適用于超高頻和微波頻段，其中的激光全息膜可采用金屬反射層或非金屬反射層，形狀和尺寸大小不受限制，與 RFID 標簽的復合方法簡單方便。
華中科技大學
2021-01-12