掺铥光纤激光器结构与特性研究

随着光纤通信技术的不断发展,光纤激光器已经成为通信技术中的一个研究热点。光纤激光器是第三代激光技术发展的成果,并且在全光纤通信中起着核心的作用。对掺铥光纤激光器的结构与特性进行了研究,探讨了掺杂稀土离子铥的光纤的增益性质,分析了铥离子的能级结构与辐射特性,建立了粒子速率方程,讨论了掺杂铥离子的浓度对光纤长度的影响,进行了仿真实验。探讨了光纤光栅的特点,分析了Bragg光栅构造光学谐振腔的功能,光纤Bragg光栅是制造全光纤激光器的关键元件。最后论述了掺铥光纤激光器在不同领域的应用。     

初生Lyocell纤维结晶结构的形成过程

利用广角X-衍射分析技术,对从未干燥过的初生Lyocell纤维结晶结构的形成过程进行了研究,并与已干燥过的重新湿润的Lyocell纤维的结晶结构进行了对比.实验结果表明,从未干燥过的初生Lyocell纤维中纤维素的超分子三维有序排列尚未完全形成,纤维结晶度较低,而准晶含量相对较大;随纤维中含水率的减少,纤维中部分准晶逐渐向纤维素Ⅱ的主要结晶结构转化,结晶度和各主要晶面晶粒尺寸均呈"S"形增加,当含水率小于35%后,已基本形成了较完善的结晶结构.若重新湿润后,水分子仅仅进入无定形区域,对Lyocell纤维的结晶结构影响不大.由此进一步表明,如要通过后处理方式改变Lyocell纤维的结构,必须在纤维从未干燥且含水率大于35%时实施后处理.     

AN-g-Casein纤维的结构与性能的研究

利用扫描电镜(SEM)观察,发现AN-g-Casein纤维截面形成了皮芯型结构;芯层Casein组分相畴约20～60nm,拉断时,芯层易产生原纤化;皮层结构致密,断面平整;纤维表面形成细长条纹。AN-g-Casein纤维中二组分的结晶度基本不随酪素含量而变。AN-g-Casein纤维吸湿性、染色性优异,且能采用酸性染料、阳离子染料染色,AN-g-Casein纤维力学性能良好,是一种值得推广应用的新型改性仿真丝纤维。     

钢纤维混凝土增强作用及在软岩巷道支护中的应用

为了更好的利用钢纤维混凝土进行软岩巷道支护,在实验室对不同钢纤维掺量的混凝土进行了力学性能对比实验,利用FLAC3D对软岩巷道钢纤维混凝土锚喷支护进行了数值模拟.提出了钢纤维混凝土与基岩粘结面间的强粘结力是钢纤维混凝土具有增强作用的主要原因,根据数值模拟结果,提出了合理的支护方案.并结合工程实际,得出了1%掺量的钢纤维混凝土在软岩巷道支护中既经济又合理.该支护方案在马路坪矿-650中段运输大巷的试验获得成功并取得了良好的技术经济效益.     

纳米TiO2溶胶制备及其对PBO纤维抗紫外光老化的影响

制备了特定配比的TiO2溶胶,并把TiO2溶胶应用到PBO纤维表面形成抗老化TiO2涂层;使用紫外灯连续照射PBO纤维,从宏观力学性能和微观结构两个角度研究TiO2涂层对缓解PBO纤维紫外老化速度的作用。     

高功率双包层光纤激光器温度分布的数值分析

对高功率光纤激光器热效应问题进行了理论研究,在分析热效应产生原因的基础上,建立了一套双包层光纤激光器稳态温度分布模型,数值模拟了光纤轴向和径向的温度分布,得出了不同的光纤长度、截面半径和制冷条件下光纤端面中心温度随激光输出功率的变化关系.结果表明,单根光纤在输出千瓦级激光情况下对光纤端面附近区域沿轴向制冷将显著降低热效应的影响.     

一种碳纤维分散液的制备及其在固井水泥浆中的应用

碳纤维是一种高性能纤维,能有效改善水泥石的力学性能。为了克服碳纤维在使用过程中不易分散的缺点,对碳纤维分散剂种类、分散剂加量及碳纤维加量进行优选,制备出一种碳纤维分散液,并对该碳纤维分散液在固井水泥浆中的应用效果进行评价,最后对加入碳纤维分散液的水泥石微观形貌进行观察。结果表明：碳纤维分散剂CDA-2能改善碳纤维在水溶液中的分散效果,当加量为0.6%时,形成的碳纤维分散液较稳定;当碳纤维分散液中碳纤维的加量为4%,此时形成的碳纤维分散液稳定性最好且碳纤维加量最优。使用碳纤维分散液配制的固井水泥浆体系与将碳纤维直接加入的固井水泥浆中相比,水泥浆体系常规性能相差不大,但力学性能明显提高,养护3 d后碳纤维分散液水泥石的抗压强度、抗冲击强度、抗折强度比直接加碳纤维水泥石分别提高6.8%、7.6%、10.1%。碳纤维分散液能使碳纤维更好的分散在水泥石中,形成网状结构,通过桥联阻裂、拔出耗能作用增强增韧水泥石。     

Modified expression for the effective viscosity in the semi dilute shear flows of fiber suspension

The available expressions for the effective viscosity can not provide good predictions compared with the experiment data measured in the semi-dilute shear flows of fiber suspension with small aspect ratio. The departure of the theoretical prediction from the measured data increases with the decrease of the fiber aspect ratio. Therefore, by experiment for the fiber with 20 μm diameter, a new expression for the effective viscosity in the semi-dilute shear flows of fiber suspension with small aspect ratio is proposed, the relationship between the shear viscosity of fiber suspensions and the fiber concentration is given. The results show that the effective viscosity is not a linear function of the fiber concentration.     

聚酯纤维沥青胶浆及混合料路用性能

 为研究聚酯纤维沥青混合料的性能,引入木质素纤维作对比,对两种纤维的技术指标进行测试;通过动态剪切流变试验、弯曲梁流变试验、车辙试验、低温弯曲小梁试验、冻融劈裂试验和四点弯曲疲劳试验分别对无纤维和掺加聚酯纤维、木质素纤维的沥青胶浆和沥青混合料性能进行试验研究,并分析其改善机制。结果表明,掺加纤维能显著地改善沥青混合料的路用性能,聚酯纤维沥青混合料比木质素纤维混合料具有更优良的路用性能。     

混杂纤维掺量对再生混凝土力学性能的影响研究

试验研究了钢纤维和聚丙烯纤维单一掺入,以及混合掺入时对再生混凝土力学性能的影响。结果表明:在再生混凝土中掺入钢纤维后,其各项力学性能都有所提高;单掺入聚丙烯纤维后其抗压强度有所降低,但显著提高了其劈裂抗拉强度和弹性模量;掺入混杂纤维后其抗压强度介于单掺钢纤维和单掺聚丙烯纤维之间,弹性模量受钢纤维掺量的影响较大,劈裂抗拉强度有显著提高,最高增强率达53.8%。加入纤维后,再生混凝土由脆性破坏变成塑性破坏。     

碳纤维纸的组成优化及其结构表征

气体扩散层用碳纤维纸是质子交换膜燃料电池中十分重要的组件。利用国产碳纤维毡制备了碳纤维纸,研究了短切碳纤维和树脂碳含量对碳纤维纸性能的影响,并采用分形维数的方法表征了碳纤维纸的结构。结果表明,当碳纤维纸中短切碳纤维与树脂碳体积分数比为1∶0.7时,碳纤维纸的力学性能和透气率能够得到很好的兼顾。当短切碳纤维和树脂碳的体积含量总计为25%时,碳纤维纸具有良好的整体性能。分形维数对比结果显示,自制碳纤维纸的微结构与东丽（Toray）碳纤维纸相似。     

纤维取向与打团效应对玄武岩纤维增强复合材料拉伸性能的影响

 基于Tsai理论,针对纤维体积掺加率为0.6%、0.9%、1.2%、1.5%,纤维取向角为0°、15°、30°、45°的玄武岩纤维-环氧树脂复合材料（BFRP）进行了轴向拉伸强度实验研究,并引入纤维均分系数和打团纤维含量表征玄武岩纤维在环氧树脂中的打团效应,建立打团纤维的细观力学模型与几何模型,对BFRP的拉伸强度进行了数值计算对比分析。结果表明,纤维体积掺加率一定时,BFRP的拉伸强度随纤维取向角的增大而减小,纤维取向角一定时,BFRP的拉伸强度随纤维体积掺加率的增大而增大;纤维均分系数随纤维体积掺加率的增大而减小,打团纤维含量随纤维体积掺加率的增大而增大;纤维打团效应的存在,导致了BFRP的纤维临界体积掺加率较纤维均分时有所增大,降低了玄武岩纤维对环氧树脂基材拉伸强度的增强幅度;考虑纤维打团效应的BFRP拉伸强度计算值与实验结果接近。     

Research of Degumming Process, Microstructure and Properties of Mulberry Fiber

More and more novel nature fibers are used in textiles. The natural fibers include banana fiber, pineapple fiber and bamboo fiber etc. In this paper, as a kind of novel natural fiber, mulberry fiber is studied. The chemical component of mulberry bast is tested and analyzed. Meanwhile, the degumming method and process of mulberry bast are studied. Chemical degumming experiments to investigate the influence of alkali concentration, alkali boiling time and sodium phosphate tribasic ratio to material are conducted. Consequently, optimum parameters are obtained. The crystallinity of mulberry fiber is tested by using X-ray line, and the photos of scanning electron microscope （SEM） are observed. Testing results of the fiber properties （e. g. fineness, tenacity, length and elongation） show that mulberry fiber can be spun blend with cotton.     

加捻对热致液晶聚芳酯初生纤维拉伸性能的影响

热致液晶聚芳酯(TLCP)的特殊化学结构使其具有高强度、高模量、低粘度、易加工等诸多优良特性,且TLCP纤维力学性能对其应用于纺织业具有举足轻重的作用。本论文主要研究加捻对TLCP纤维力学性能的影响,探究其影响机理。研究结果表明:加捻对其力学性能影响很大,TLCP纤维束的强力随着捻度的增加呈先增大后减小趋势。当TLCP纤维束的线密度为52.50 tex,捻度为130Tm时,最大强度为9.14 cN/dtex。未加捻TLCP单纤维的线密度为1.394 tex时,最大强度为11.3cN/dtex。     

鱼跳电站混凝土面板裂缝的光纤监测分析

光纤传感技术监测混凝土面板裂缝，主要应用光纤的后向散射光或前向散射光损耗时域检测技术，通过显示损耗与光纤长度的关系，检测外界信号场分布于传感光纤上的扰动信号。分布式光纤传感技术在鱼跳电站混凝土面板坝石坝上的应用，首次进行了光纤与混凝土面板浇筑同期埋设新工艺的探索，通过后期监测部分虿果的分析，取得了较好的效果。显示了光纤传感技术在混凝土面板监测中的重要意义，为深入研究光纤传感技术提供了可喜的经验。     

碳纤维表面处理及其复合材料界面优化的研究Ⅱ．低温等离子处理对碳纤维表面浸润特性的影响

采用毛吸浸润法，研究了氧等离子及氩等离子处理对聚丙烯腈基碳纤维表面浸润特性的影响。发现了等离子处理可以使碳纤维表面对水的浸润性能大为改善，氧等离子处理效果更为明显。对在碳纤维表面预涂不饱和酸酐，经等离子处理可产生接枝的现象进行了验证，并发现接枝马来酸酐后浸润性能反而比原纤维有所下降。经等离子处理的纤维随其接触空气时间的延续，表面浸润性能不断退化，纤维对水的接触角呈曲折形式逐步增加。     

单纤维抽拔理论模型和实验验证

单纤维抽拔的分析模型有两种:基质完全包埋纤维和基质呈点状粘结纤维。针对后者研究的不足,提出了多粘结点的抽拔模型。纤维从多个粘结点中的抽拔力并不是所有粘结点单个作用时抽拔力的加和;纤维上粘结点的增加,抽拔力将增加,但存在一个增长极限,过量的粘结点对抽拔力并没有贡献;由于纤维只具有有限的强力,存在一个临界粘结点数,该值主要与粘结点的粘结长度有关。     

偏振耦合实现分布反馈光纤激光保偏输出

提出了一种通过偏振模式耦合方式实现分布反馈光纤激光器保偏输出的方法,分布反馈光纤激光器是由刻写在有源光纤上的相移光栅构成的一种窄线宽光源。由于侧面紫外曝光过程造成的光纤极化,这种光纤光栅激光具有线偏振特性,但光路结构一般是由单模光纤构成,因此激光的线偏振特性无法保持。通过监测激光偏振耦合输出功率,可以间接识别激光线偏振方向,将激光线偏振方向和保偏尾纤二次耦合熔接,可以实现窄线宽分布反馈光纤激光的保偏输出。实验得到了偏振消光比大于30 dB,输出稳定线偏振光的分布反馈光纤激光器,且激光效率、线宽、噪声等较原始单模输出时均未发生明显变化。     

Research on the Structure and Properties of Mulberry Fiber

The chemical ingredients, morphological structure and properties of mulberry fiber have been researched. The results show that the mulberry fiber is cellulose fiber. The crystal structure of mulberry fiber is cellulose I and the crystal cell belongs to the monoelinic system. The mulberry fiber crystal degree is 62.9% and orientation degree is 43.7%, the fineness of mulberry fiber is 2.3- 3.9 dtex, the length of the single fiber is 28 - 47 mm, the breaking strength of mulberry fiber is about 2.93 cN/dtex, and the initial modulus is about 76.82 cN/dtex.     

芳香族聚酰胺（PPTA）纤维弯曲疲劳的形变和断裂机理

普通PPTA纤维和改性PPTA纤维具有近似的应力应变的曲线,但后者的弯曲疲劳寿命比前者要长的多。在SEM下观察了弯曲疲劳过程的形态变化,发现该过程主要是结构沿纤维长度分裂即原纤化过程。改性PPTA纤维对原纤化的阻抗显著地大于普通PPTA纤维。粉碎降解和低温断裂的结果也得出类似结果。表明大分子间结合力在PPTA纤维弯曲疲劳中起很重要的作用。弯曲疲劳作用被归结为对材料拉伸和压缩的复合作用。拉伸PPTA纤维的动态观察得出,拉伸或压缩纤维将出现剪切带或滑移带,它们引发纤维原纤间的分离。剪切屈服是其主要形变机制。PPTA纤维弯曲疲劳过程如下：重复弯曲引起材料局部区域的剪切屈服,出现剪切带,并随之发生结构分裂,纤维广泛地原纤化,最后原纤和原纤束相继破坏,纤维最终断裂。