系列光导纤维传像束及工业内窥镜规模化生产技术研究

光纤传像束的主要技术原理是采用双坩埚工艺控丝,利用溜丝排片技术制作光纤传像束,其主要技术特征是将铂金双坩埚拉制的直径仅十几微米,连续长度几万至十几万米的光纤弹单丝,在精密排丝机上排片,然后通过人工精细制作而最终制成柔性光纤传像束产品.工业内窥镜主要是利用了光纤传像束可在任意弯曲状态下传输图像的特性,并在长度改变时传像束图像特性基本不变,根据这一原理制造各种长度可弯曲的内窥镜.     

水泥熟料中Fe_2O_3和Al_2O_3测定方法的改进

利用熔融和酸溶两种不同的方法分解水泥熟料试样,分别测定试样中Fe2O3和Al2O3的含量,进而确定水泥熟料中铝酸三钙(C3A)的含量。通过一系列的对比试验对样品中的铝酸三钙(C3A)进行定量分析,结果表明:采用酸溶法测得的数据准确度较好,可满足分析要求,且酸溶法采用聚四氟乙烯烧杯代替银坩埚制样大大降低了试验成本;和熔融法相比,酸溶法分解操作简便、快速、分离手续少、经济成本低、流程适应性强。     

线阵相关光纤束波长编码传像研究

介绍一种采用波长编码，通过线阵相关光纤束实现长光路纯光型图像传输的方法。运用积分抽样理论分析了该方法传输图像的机理和特性。结果表明：线阵光纤束波长编码传像的效果和特性随波长编码方向与线阵光纤束排列方向夹角的不同而不同。当两方向垂直时，线阵光纤束可并行传输二维灰度图像；当两方向平行时，可传输像质改善的一维图像。实验结果与理论分析一致。     

传像光纤束成像算法在DM642上的实现与优化

针对异型传像光纤束成像的算法结构,提出一种基于DM642的异型传像光纤束成像算法的实现与优化方法.该方法结合DM642的硬件结构和汇编指令执行流程,并针对这两个方面提出了相应的优化策略 .实验结果表明,经过优化的系统在速度和效率方面均得到了明显的提高,可以满足成像算法的实际需求.     

光纤直观探测方法刍议

本文分析了纤维相关光束传光传像的基本原理,讨论了光纤传像分辨率的影响因素,提出了孔内光纤直观探测仪设计思路。     

基于柔性铰链的像旋补偿机构设计与分析

针对空间相机系统的像旋问题,利用柔性铰链设计一种新型的像旋补偿机构,通过带动空间相机旋转进行像旋补偿;根据柔性单元的结构特性建立柔性单元的理论计算模型,通过有限元仿真,计算多组不同结构参数的柔性单元的变形,根据理论模型分析柔性单元变形与各结构参量的关系,最终确定柔性单元的几何参数,并对其进行有限元仿真。结果表明:仿真结果与理论计算模型的最大相对误差均小于5%,验证了理论计算模型的准确性;该机构能够实现空间相机转角为-3′～3′的像旋补偿,并且控制精度较高。     

长丝束等效剪切模量测试

为获得更为符合实际的长丝束等效剪切模量,基于单纤维剪切模量的扭摆测试法,设计并搭建长丝束等效剪切模量试验装置。通过测试计算不同线密度、不同预加张力下的长丝束等效剪切模量,讨论了等效剪切模量与这些参数之间的关系。结果表明,长丝束的等效剪切模量是动态模量,可以根据工艺中长丝束实际的结构参数"线密度"与工艺参数"预加张力"测试计算而得。相比传统的剪切模量计算方法(假设长丝束为均质、各向同性材料),由此测得的等效剪切模量可使长丝束动力学模型的仿真结果更符合实际。     

火石光学玻璃二次熔炼中的铂铑着色

由于火石光学玻璃不能直接在铂坩埚中熔炼,近年来发展了加料于耐火材料坩埚(或预先合成铅硅酸盐)再于铂坩埚中澄清、均化的二次熔炼法,以获得高质量的光学玻璃。但常发现玻璃的光吸收系数增加,並产生颜色。本文研究了不同的二次熔炼工艺制度下火石光学玻璃的着色,分析了玻璃中的铂铑含量,並用加入不同量氧化铑的方法研究了玻璃着色的最低铂铑含量。确定了二次熔炼后的火石光学玻璃产生的着色或光吸收增加,是由于铂铑坩埚中铂铑金属转变为离子态进入玻璃产生的。采用低温快速熔炼工艺制度可使铂铑着色减至极小。用二次熔炼方法熔得了低吸收系数的玻璃。     

差动式光纤传感器在叶尖间隙测量中的应用

分析了涡轮发动机叶尖径向间隙变化对发动机性能的影响。根据叶尖间隙传感器的使用要求和应用环境：设计了差动式光纤位移传感器进行间隙测量，它采用单光纤传光，两组光纤束接收散射光的结构形式。该传感器能有效消除被测叶片叶尖表面反射率、光源波动等对测量结果的影响。     

挤轮的“平衡设计法”研究

本文在对挤轮的平衡设计法基本原理分析研究的基础上,提出了根据平衡啮合角计算挤轮设计参数的“平衡设计法”,并用微机进行了实例辅助设计计算。     

长周期光纤光栅包层模场分布及其耦合系数

基于简化的三层模型分析了单模光纤的包层模理论。研究了长周期光纤光栅的包层模块分布及其与基模的耦合系数。利用计算机建模,采用Ｍａｔｌａｂ对实用的ＳＭＦ－２８＾ＴＭ单模光纤进行模拟分析,得到了一阶不同次的层包模在沿光纤半径方向的光密度分布情况,及其与纤芯内的基模耦合系数的计算结果。证明了一阶低次奇、偶包层模在光纤纤芯内部的能量分布具有不同的特点,奇次包层模在纤芯内的能量远大于偶次包层模,因而奇次包层模     

基于RS485总线的坩埚液位控制系统

目前,坩埚法拉丝在玻璃纤维的生产工艺中得到了广泛的应用.坩埚内玻璃液的液位是影响玻璃纤维质量好坏的关键因素之一.为了更好的检测和控制坩埚内玻璃液的液位,保证玻璃纤维的生产质量,介绍一种基于RS485总线的坩埚液位控制系统.该系统采用上位机和下位机的结构,两者通过RS485总线连接.     

电光效应对光纤波导效率的影响

采用数值计算方法,研究了包层为单轴各向异性电光晶体材料且其主轴沿光纤轴线的单包层光纤外加电场对光纤波导效率的影响.研究结果表明:外加电场对该种光纤中芯层和包层间的功率分布影响显著,在外加电场逐渐增大时,光能量逐渐集中到包层中,为设计新型电压传感器提供理论依据.     

长周期光纤光栅模式与耦合系数的研究

从耦合模理论出发,采用三层介质光纤模型,用数值计算的方法分析了长周期光纤光栅纤芯模和包层模的有效折射率,一阶低次包层模的耦合系数随波长以及阶次的变化关系.研究发现,低次包层模的最大耦合系数对应的模次随波长增大而减小,不同光纤参数下耦合系数随波长变化的规律不同.耦合系数直接影响到光栅透射谱损耗峰峰值,这对长周期光栅的设计有一定的参考价值.     

单轴晶体为内包层的双包层光导纤维HE_(11)模的特性研究

研究了以单轴晶体为内包层 ,且晶体光轴沿光纤轴线 (Z轴 )方向的双包层光纤的传输特性 .给出了 3个区域中电磁场满足的波动方程及其解 ,得出了矢量模的精确特征方程 .重点研究了晶体主轴折射率比 kcl,几何参数 S,光学参数 R对 HE11模色散和截止特性的影响 .研究结果发现晶体主轴折射率比 kcl对 HE11模的传输和截止特性有显著影响 .研究结果对利用该类双包层光纤设计新型无源光器件具有重要的参考价值 .     

EH包层模及互耦合对长周期光纤光栅谱特性的影响

利用光波导的模耦合理论以及光纤中传播常数与波长的近似线性关系，研究了基于导模和不同包层模耦合的长周期光纤光栅的透射谱特点，对一阶低次包层模，透射谱较窄，随着模序增加，透射谱变宽；在某一模序附近，谱宽达到最大；以后随模序增大，谱宽迅速变小，对模序较高的包层模(一阶)，相邻的HE和EH包层模的传播常数相差不大，而且导模和它们的耦舍系数接近，因此能够在较近的波段范围内同时和它们产生耦合，从而对谱分布产生一定影响，包层模互耦合的条件较难满足，即使偶有满足其影响也很小，可以忽略，利用不同的包层模，可以设计出透射谱很宽或很窄的长周期光纤光栅。     

空气等离子体炬改性连续玻纤束的工艺研究

玻璃纤维表面光滑且呈化学惰性，聚丙烯缺少极性官能团，导致玻璃纤维与聚丙烯之间的界面润湿性能较差。为了提升玻璃纤维增强聚丙烯（GFRP）复合材料的界面结合性能，设计并搭建了空气等离子体炬处理装置，通过该装置在连续玻璃纤维束表面沉积SiO_x纳米颗粒，并测定了改性玻璃纤维的润湿性能和GFRP复合材料的界面剪切强度；采用响应曲面法（RSM）分析了喷嘴与纤维间的距离、载气流量、处理时间对玻璃纤维润湿性能的影响，并对这些工艺参数进行了优化。结果表明：当处理距离为20 mm、载气流量为1.5 L/min、处理时间为6 s时，与对照组相比，改性后的玻璃纤维与聚丙烯的接触角降低了49.8%，GFRP复合材料的界面剪切强度提高了94.7%；载气流量对玻璃纤维润湿性能的影响程度最大，处理时间次之，处理距离的影响最小。优化后的工艺参数为：喷嘴与纤维间的距离为18 mm，载气流量为1.7 L/min，处理时间为7 s。在此工艺条件下制备了空气等离子体炬改性的玻璃纤维，实测的接触角（24.6°）与预测值（25.0°）之间的偏差仅为1.6%。     

空气等离子体炬改性连续玻纤束的工艺研究

玻璃纤维表面光滑且呈化学惰性，聚丙烯缺少极性官能团，导致玻璃纤维与聚丙烯之间的界面润湿性能较差。为了提升玻璃纤维增强聚丙烯（GFRP）复合材料的界面结合性能，设计并搭建了空气等离子体炬处理装置，通过该装置在连续玻璃纤维束表面沉积SiO_x纳米颗粒，并测定了改性玻璃纤维的润湿性能和GFRP复合材料的界面剪切强度；采用响应曲面法（RSM）分析了喷嘴与纤维间的距离、载气流量、处理时间对玻璃纤维润湿性能的影响，并对这些工艺参数进行了优化。结果表明：当处理距离为20 mm、载气流量为1.5 L/min、处理时间为6 s时，与对照组相比，改性后的玻璃纤维与聚丙烯的接触角降低了49.8%，GFRP复合材料的界面剪切强度提高了94.7%；载气流量对玻璃纤维润湿性能的影响程度最大，处理时间次之，处理距离的影响最小。优化后的工艺参数为：喷嘴与纤维间的距离为18 mm，载气流量为1.7 L/min，处理时间为7 s。在此工艺条件下制备了空气等离子体炬改性的玻璃纤维，实测的接触角（24.6°）与预测值（25.0°）之间的偏差仅为1.6%。     

中间夹层对不锈钢复合板界面结合性能的影响

在实验中借鉴了钎焊及扩散焊工艺的一些特点,运用中间夹层材料来促进不锈钢与碳钢的复合·主要对影响复合的各种因素,包括压力、温度、保温时间、保护气体等进行了一系列的实验,摸索出了几种中间夹层材料能够发挥最佳效果的工艺参数·在采用银铜锌中间夹层材料时,通过实验总结出当复合温度为750℃,首道次压下率为25%时可以实现不锈钢与碳钢之间的良好复合·使用纯净的氩气能够有效地防止复合表面的氧化·另外从理论上较为深入地分析了各项工艺参数对复合效果的影响·     

Model to Study Resin Impregnation Process of Premix Made of Friction Spun Core Yarn

A model was developed to investigate impregnation behavior of thermoplastic resin into filament bundle based on Darcy's law. Consolidation processes of unidirectional laminate were performed to evaluate the validity of the model. Friction spun core yarns were used in the experiments with polypropylene fiber sheath and glass filament core. The processing conditions, such as temperature and pressure, and filament parameters were taken into consideration. A good agreement was found between theoretical prediction and experiment data.