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基于Vernier效应的高灵敏度子弹形光纤迈克尔逊温度传感探头
光纤温度传感领域近年发展迅速,多种技术路径不断突破传统传感器的性能瓶颈。本研究团队提出了一种创新性的结构设计,通过结合光纤熔接技术和微纳封装工艺,成功开发出具有超紧凑形态和宽温域高灵敏度特性的子弹形光纤干涉仪传感器。该成果在-10℃至62℃测量范围内实现2.2627 nm/°C的灵敏度,为工业现场应用提供了可靠解决方案。在技术原理层面,研究团队创造性地引入了Vernier效应的优化应用。传统光纤干涉仪通常依赖单一微腔结构实现温度传感,而该设计通过光纤熔接技术构建双微腔系统,形成类似机械振动系统的耦合结构。这种仿生学设计通过优化两微腔的几何参数,使主效应和次效应产生特定的光谱叠加现象,从而显著提
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通过乙醇中的石墨烯进行纳秒脉冲激光烧蚀制备的掺硼氧化石墨烯纳米颗粒:结构、光学及生物成像研究
石墨烯基纳米材料因其独特的电子结构和可调控的物理化学性质,近年来在能源存储、催化、生物医学等领域备受关注。其中,硼掺杂石墨烯氧化物(BG)因其独特的光电性能和生物相容性,成为研究热点。本研究团队通过创新性的纳米秒脉冲激光消解技术,结合后处理工艺,成功制备出高荧光量子产率(5.30%)且低毒性的BG纳米颗粒,为生物成像和医疗诊断提供了新型工具。一、材料合成创新性研究采用纳米秒脉冲激光消解法(ns-PLAL)直接在乙醇溶液中处理石墨烯片,通过优化激光参数(1064nm波长、10ns脉宽、10Hz重复频率)和后处理工艺,实现了硼酸辅助掺杂的高效转化。与传统化学法相比,该技术具有三大突破:1. 单步骤
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-12-05
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一种用于光互连的平均消除多径干扰估计方案
该研究针对光互连系统中PAM4信号传输的稳定性问题,提出了一种名为MRME(Mean-Removal Multipath Interference Estimation)的创新补偿方案。该方案通过动态提取和消除信号幅度漂移来实现多径干扰抑制,在120Gbps高速传输场景下,较传统自适应均衡方法实现了4.1dB的信号干扰比提升。在技术背景方面,研究指出PAM4技术虽能有效提升频谱效率,但其传输性能受多重因素制约:首先,色散效应引起的功率衰减需要额外的中继补偿;其次,信道带宽限制导致符号间干扰(ISI);第三,光信号在传输介质中多次反射产生的多径干扰(MPI)成为主要噪声源。特别需要关注的是,激光
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-12-05
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通过皮秒激光制备钨表面微结构以提高激光损伤抗性
航空航天系统在复杂环境中的生存能力面临多重挑战,其中高能激光武器因其远程打击特性成为关键威胁。近年来,基于表面微结构工程的防护技术受到广泛关注,该技术通过定向调控材料表面特性来实现热管理优化和力学性能增强。研究团队以钨(W)为研究对象,系统揭示了红外(IR)激光作用下材料去除机制,并创新性地结合皮秒激光微加工技术,成功开发出具有优异抗激光性能的表面微结构阵列。钨材料因其3422℃的熔点(高于其他金属)、1070nm波段下60%的反射率以及优异的导热性能,成为激光防护材料的首选。研究团队通过建立多尺度理论模型与先进数值模拟技术,首次完整解析了从瞬时热效应到宏观去除的全过程作用机制。在实验验证阶段
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-12-05
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基于FBG辅助的Q开关Er掺杂氟化物光纤激光器,采用透射式饱和吸收器
中红外氟化光纤激光器Q开关技术突破与结构创新研究中红外波段(2.5-5 μm)激光器因其独特的物理特性,在医疗诊断、环境监测、工业加工及量子技术等领域展现出重要应用价值。近年来,掺铒氟化光纤作为理想增益介质,因其低声子能量和优异的热稳定性,在中红外激光器研发中备受关注。然而,Q开关技术的实现面临显著挑战,特别是在全光纤架构设计中如何有效集成高反射镜与饱和吸收器(SA)这对关键组件。传统Q开关光纤激光器多采用开放式光路结构,通过分光棱镜或快门机构实现选脉操作。这类设计存在泵浦耦合损耗高、光路复杂、系统体积大等问题。2018年Paradis团队首次尝试全光纤Q开关架构,但使用铥掺杂硅胶吸收体导致光
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-12-05
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通过热诱导离子扩散调节银(Ag)层在红外区域的光学特性
H. Kamble|J. Sancho-Parramon|V. Janicki鲁杰尔·博什科维奇研究所(Ruđer Bošković Institute),地址:Bijenička cesta 54,10000 萨格勒布(Zagreb),克罗地亚摘要红外(IR)光学涂层传统上是通过厚介质多层结构制备的,但这种制备方法成本较高且可能产生机械应力。作为替代方案,人们提出了使用具有较大光学损耗的极薄膜作为干涉涂层的构建模块。接近渗透阈值的半连续金属薄膜在红外波段可能表现出较强的光学损耗,但其光学特性的可调性难以控制。本文研究了热退火作为一种沉积后的处理策略,用于调节Ag/TiO2/玻璃系统的形貌和光
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-12-05
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关于NaGd(PO3)4:Eu3+功能颗粒的X射线诱导光致发光及辐射屏蔽特性的研究
本研究围绕开发兼具X射线可视化与辐射屏蔽功能的新型纳米材料展开系统性探索。科研团队以NaGd(PO3)4(NGPO)为基质材料,通过高温固相法成功制备出Eu³⁺掺杂的NGPO:Eu³⁺多功能粒子,为个人辐射防护设备与X射线成像系统的协同发展提供了创新解决方案。在材料制备阶段,研究人员采用纯度达99.99%的Eu₂O₃作为掺杂源,结合高纯度Na₂CO₃、(NH₄)₂HPO₄及Gd₂O₃原料,通过精确配比与高温烧结工艺,确保Eu³⁺有效取代NGPO晶格中的Gd³⁺位置。X射线衍射(XRD)与Rietveld精修结果表明,掺杂量在0.5 mol时材料晶型保持完整,未出现明显晶格畸变或新相生成,证实E
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-12-05
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从贵金属离子植入到通过快速热退火实现TiN薄膜的定制光学和电学性能
钛氮薄膜离子注入与快速退火处理的光学与电学调控机制研究一、研究背景与意义钛氮(TiN)薄膜因其独特的机械性能、化学稳定性和光学特性,在微电子器件、耐磨涂层及纳米光子学领域具有重要应用价值。传统制备工艺难以精准调控其光学吸收与电导率,而离子注入技术通过引入不同离子实现可控改性。本研究聚焦Ag和Au离子注入对TiN薄膜性能的影响机制,结合快速退火工艺揭示缺陷修复与性能恢复的物理过程,为开发新型功能材料提供理论支撑。二、实验方法与体系构建1. 材料制备采用直流反应溅射法在p型硅单晶基底(0.5mm厚度)上制备约170nm厚度的TiN薄膜。该基底选择基于三点考量:其一保持高电导率基底特性;其二避免透明
来源:Optical Materials
时间:2025-12-05
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通过Sn掺杂调节MAPbBr 3钙钛矿纳米晶体中的光检测特性
本研究聚焦于锡(Sn)掺杂对甲基铵铅溴化物(MAPbBr₃)纳米晶体(NCs)光电器件性能的影响机制。通过溶液法合成和系统性表征,揭示了掺杂浓度与材料特性的非线性关联规律,为金属卤化物钙钛矿纳米晶体的功能调控提供了新思路。**材料制备与基础表征** 研究团队采用改进的配体辅助再沉淀(LARP)法合成0-3% Sn掺杂的MAPbBr₃ NCs。通过扫描电子显微镜(SEM)观察发现,掺杂NCs的颗粒尺寸分布更集中(平均粒径由未掺杂的120±15 nm优化至2%掺杂的95±8 nm),表面粗糙度降低约30%。能谱分析(EDX)证实Sn成功替代部分Pb位点,且未引入显著杂质元素(如Fe、Cu含量均低
来源:Optical Materials
时间:2025-12-05
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动态太赫兹(THz)研究:金掺杂及激光退火对高掺杂硅中光注入载流子迁移率和寿命的影响
S.I. 库德里亚绍夫 | I.M. 波德列斯尼赫 | P.A. 吉佐夫 | V.V. 布尔加科娃 | A.A. 乌沙科夫 | 尤.G. 戈恩查罗夫 | V.A. 德拉文 | G. 克拉辛 | M.S. 科瓦列夫俄罗斯科学院列别杰夫物理研究所,莫斯科 119991,俄罗斯摘要本研究采用飞秒激光光泵浦/太赫兹(THz)探测光谱技术作为非侵入性、时间分辨的诊断工具,用于局部评估掺金硅样品的电学和结构特性。单晶Si(100)晶片在其近表面纳米层(厚度约150纳米)内进行了Au+离子注入,获得了四个数量级范围内的掺杂浓度(CAu ∼ 1018-1021 cm-3),随后通过不同能量和曝光时间的纳秒脉冲
来源:Optical Materials
时间:2025-12-05
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利用风能密度路线分析评估翼型帆助船舶的节能效果
该研究围绕风辅助船舶(Wind-Assisted Propulsion System, WAPS)的能效优化与碳排放控制展开系统性探索,旨在填补现有文献中关于风能密度区域差异与船舶运营效能关联性研究的空白。研究以国际航运重镇大连海事大学为团队依托,联合中国船级社等机构,聚焦西非海域至广东湛江航线中不同风能密度的动态影响,构建了多维度分析框架。在研究方法层面,团队创新性地整合了数值模拟与实船试验双重验证机制。首先通过CFD流体力学模型解析不同风能密度条件下帆面气动特性,结合机器学习算法建立船舶动力系统的非线性响应模型。其次,基于2019-2023年间12艘采用WAPS技术的散货船与油轮运营数据,
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05
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对暴露于外部荷载下的海上风力涡轮机塔架单桩土体系统行为的研究
海上风力涡轮机塔-单桩-土体相互作用系统地震响应分析1. 研究背景与意义全球能源结构转型背景下,海上风力发电作为高潜力可再生能源,其装机容量预计在2033年达到66GW,较当前提升显著。此类高耸结构在海洋环境中面临多重挑战:既要承受复杂的水动力载荷,又需应对地震作用下的结构稳定性问题。土耳其苏雷曼德米雷尔大学土木工程团队针对5MW级海上风力涡轮机塔结构,系统研究了不同土质条件下的地震响应特性,其研究成果对提升海上风电基础设施抗震设计具有重要参考价值。2. 研究对象与方法研究对象为典型海上风力涡轮机塔-单桩-土体复合系统,包含四层结构要素:海上风力涡轮机塔体、过渡段、单桩基础及土体介质。研究采用
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05
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关于可旋转潮汐涡轮机导管结构流动加速与自我定位的研究
潮汐能涡轮机导流结构优化研究进展一、研究背景与意义随着全球清洁能源需求持续增长,潮汐能因其稳定性和高能量密度成为海洋可再生能源的重要发展方向。当前主流的横轴潮汐涡轮机(HATTs)在能量捕获效率方面面临双重挑战:一方面需要应对复杂多变的潮汐流向变化,另一方面受限于传统导流结构在双向水流中的适应性不足。传统单向导流装置虽然能有效提升单侧能量捕获效率,但在潮汐周期性涨落过程中,涡轮机需频繁调整方向才能保持最佳运行姿态,这不仅增加了机械结构的复杂性,也导致维护成本显著上升。双向对称导流结构虽能适应双向水流,但受限于流体动力学特性,当水流方向与导流结构轴线存在较大夹角时,能量转换效率会出现明显衰减。这
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05
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基于 appointed 固定时间扰动观测器的非奇异固定时间分布式领导-跟随编队控制算法,用于海洋水面舰船
该研究聚焦于复杂海洋环境下多艘海洋表面船舶(MSVs) formations控制的技术挑战。随着海洋产业快速发展,MSVs formations展现出相较于单船更高的作业效能与协同优势,但在实际应用中面临环境扰动、系统奇异性和控制时域不确定性等核心问题。研究团队通过创新性设计非奇异固定时间控制架构,结合结构简化的扰动观测器,实现了分布式 formations控制的高效性与鲁棒性突破。在技术路线方面,研究首先针对传统扰动观测器存在的参数设计复杂、收敛时间不可控等缺陷,提出了一种参数自洽的 appointed-fixed-time扰动观测器(AFXDO)。该设计通过优化观测器结构,将原本依赖多参数
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05
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基于主观和客观数据的浮动海上风力涡轮机的故障模式与影响分析
本文针对浮式海上风电系统复杂性和深水环境风险提出创新性系统失效分析框架,该研究通过整合多源数据与多维度决策方法,有效突破传统FMEA方法的局限性。研究团队在系统级建立六维评估体系,涵盖结构完整性、环境适应性、运维经济性等关键维度,为深水环境下风电系统全生命周期管理提供科学决策依据。在方法论层面,研究创新性地构建了"主观-客观双驱动"评估模型。通过构建层次分析模型(AHP)与熵权法(EWM)的协同决策机制,既保留了专家经验的主观价值,又利用运维数据的历史规律进行客观校准。这种双重验证机制有效解决了传统方法中权重分配僵化、数据来源单一导致的评估偏差问题。特别是在深水环境下,历史失效数据往往存在样本
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05
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迈向独具特色的渔船领域:整合拖曳设备的影响、机动性限制以及高风险的运营复杂性
本文针对捕捞船事故频发的问题,提出了一种结合物理约束与导航员感知的新型船舶域模型。研究基于韩国近海的实际捕捞作业数据,通过数值模拟与问卷调查相结合的方法,揭示了传统商船模型在捕捞船应用中的局限性,并构建了具有时空适应性的三维安全域。一、问题背景与现状分析全球海运事故数量持续攀升,2023年欧盟海域 alone 即发生2676起事故,其中碰撞事故占比超过40%。捕捞船作为事故高发群体,其事故率是商船平均水平的2-3倍。这种差异源于捕捞船特有的作业模式:拖网作业时船体后方形成长达200-300米的物理危险区,同时存在夜间作业、多船协同作业等复杂场景。传统船舶域模型(如Fujii模型)主要针对商船设
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05
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对海湾海滩上激流危险指数的定量评估
海滩撕流风险量化评估体系在embayed海岸地貌中的创新研究(引言部分) 在沿海旅游安全领域,撕流(rip currents)已成为全球性的重大安全隐患。据统计,美国沿海救生行动中有超过80%的救援源于撕流,澳大利亚和英国的比例分别为89%和67%。这类特殊地貌海滩(embayed beaches)因其独特的头land地形特征,构成了约50%的滨海旅游目的地。传统评估方法主要采用形态动力模型(Ω-RTR模型)、概率分类法及流速阈值法,但这些方法存在明显局限性:首先,定性分类难以区分相同风险等级下不同的流动分布特征;其次,未充分考虑流场循环模式对游客安全的影响。本研究通过整合撕流强度、空间范围
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05
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沿海玻璃纤维增强塑料(GFRP)杆抗浮锚杆的锚固性能循环载荷试验及载荷传递非线性分析
在沿海抗浮工程领域,新型材料GFRP(玻璃纤维增强聚合物)锚杆的力学行为与耐久性研究成为近年来工程界关注的重点。本文通过现场试验与理论分析相结合的方式,系统揭示了GFRP锚杆与钢锚杆在抗浮性能、破坏机制及荷载传递规律等方面的差异特征,为海洋工程结构耐久性设计提供了新的理论依据。研究背景方面,传统钢锚杆在海洋环境中的耐蚀性问题日益凸显。钢铁材料在盐雾、海水等腐蚀介质长期作用下,易发生应力腐蚀开裂和电化学腐蚀,导致锚杆有效寿命缩短30%-50%(Jin et al., 2020)。这种材料失效不仅影响抗浮结构的整体稳定性,更可能引发连锁性破坏事故。而GFRP材料凭借其零电化学腐蚀特性(Ahmed
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05
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在稳定和瞬态发动机运行条件下,氢燃料及甲醇燃料驱动的渔船的环境足迹
### 捕捞拖网船双燃料动力系统环境效益评估与运营优化研究解读#### 研究背景与行业痛点全球航运业面临碳排放强度持续上升的严峻挑战。根据国际能源署(IEA)2025年数据,海运领域碳排放较2020年回升5%,且若无有效干预,2050年碳排放量将较当前水平增长17%。国际海事组织(IMO)2023年新实施的EEXI和CII能效指标体系,要求超过400总吨的船舶必须建立完整的能源效率管理体系,这对依赖传统柴油动力的中小型捕捞船构成直接合规压力。捕捞作业作为渔业核心环节,其能源消耗强度显著高于其他船型。研究表明,拖网船每吨捕捞产品需消耗2.3-4.1吨燃料油,是集装箱船能耗水平的3-5倍。欧盟委员
来源:Ocean Modelling
时间:2025-12-05
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一种改进的ISPH模型,用于模拟波浪-水流相互作用以及水下礁石上的湍流演变
本文聚焦于改进型不可压缩光滑粒子流体动力学(ISPH)模型在模拟水下礁体与波浪-电流相互作用中的创新应用及其实际工程意义。研究团队通过整合多物理场耦合算法与动态稳定技术,构建出能够精确捕捉复杂流动特征和湍流演化的数值框架,为珊瑚礁生态系统保护与海岸工程实践提供了新的研究工具。在模型构建方面,研究团队针对传统SPH方法在处理水下礁体时存在的局限性进行了系统性改进。首先,在边界处理环节引入指数衰减海绵层(Sponge-Layer Damping),通过物理可实现的能量耗散机制有效抑制数值反射波,这一改进显著提升了波浪传播模拟的准确性。其次,开发基于动量守恒的底边界流循环系统(Bottom Infl
来源:Ocean Engineering
时间:2025-12-05