周期孔状金属薄膜传感器的研究

采用镂空模板法制备了大面积周期孔状金属薄膜,实验揭示了金属小孔阵列在中红外波段的异常透过率增强现象。通过对周期孔状金属薄膜处于不同周围介质下得到的透射谱的研究发现,透射峰随着周围介质折射率的增大会有很明显的红移。比较周期孔状金属薄膜传感器非对称结构和对称结构的灵敏度发现,其对称结构下的灵敏度要高于非对称结构下的灵敏度。通过改变金属薄膜的一些参数,得到金属薄膜厚度和基底折射率为100 nm和1.3时灵敏度最大,分别为12 383 nm/RIU(refractive index unit)和12 667 nm/RIU;灵敏度随周期性孔径的增大而增大;孔的形状与圆的差别越大,灵敏度越高;灵敏度随孔中介质折射率的减小而增大。     

光栅光调制器周期结构的优化分析与实验

针对光栅光调制器的光学调制特点,建立一种可变周期结构的光栅光调制器模型,采用Matlab软件中的数字图像处理方法进行研究。利用傅里叶变换分析两种周期结构的光栅光调制器在频谱面和像面的光场分布,并得到不同周期结构对器件调制对比度的影响。实验得到了两种结构像面的光强输出对比。结果表明:不同周期结构对器件的亮态调制效果影响不大;当器件上下反射面中心对齐,下层反射面在器件周期方向两侧各超出上层光栅面的1/2倍光栅间隙宽度时,器件具有最佳的暗态调制效果,从而得到了光栅光调制器的一种周期结构优化方案。     

全固态电致变色玻璃的光透过率研究

用sol-gel方法,以钨粉和H2O2为主要原料,通过聚乙二醇和碳酸丙烯酯掺杂,制备出WO3电致变色薄膜.用此种薄膜组装成全固态电致变色玻璃器件,对玻璃器件进行着色-褪色过程的光透过率测试.结果表明：掺杂制备的WO3电致变色薄膜性能要优于未掺杂的薄膜,碳酸丙烯酯掺杂制备的薄膜变色性能较好;此外,还从WO3电致变色薄膜的变色机理和离子传输过程对玻璃的光透过率进行了一定的讨论.     

喷涂法制备石墨烯功能层及性能研究

以十二烷基苯磺酸钠（SDBS）为表面活性剂,采用超声分散工艺制备出稳定的石墨烯水分散液,并采用喷涂法分别在玻璃和n-Si基底上形成石墨烯薄膜。研究了表面活性剂浓度对石墨烯分散效果的影响。结果表明,采用浓度为15%的SDBS可获得稳定的石墨烯水溶液分散液。利用分光光度计和扫描电镜对石墨烯薄膜的透过率和表面形貌进行表征,结果表明其可见光透过率超过82%,薄膜具有刀刃状的边缘结构。采用二极管结构对石墨烯薄膜的场发射性能进行测试,其开启电场为3V/μm,场增强因子为3 580。实验结果表明,这是一种可行的、低成本的制作石墨烯功能层的有效方法。     

区域周期反转结构光波导非线性倍频

本文研究了光轴周期反转结构光波导的实现方法,利用这种结构的光波导进行了非线性倍频实验.实验表明,此结构对基频光和倍频光的传播常数具有调制作用,得到了减小契连柯夫发射角的结果,说明精确控制波导的结构参数就可以在光波导中实现区域周期反转结构相位匹配的非线性倍频.     

光纤传像器件参数测试方法研究

提出了一种基于采用CCD相机的单积分球光纤传像器件透过率的测试方法,分析了透过率的测量原理,通过实验检验了这一方案的可行性.与用光电探测器的双积分球测试方法相比,这种方法具有结构简单、测试速度快等特点,它还可实现包括局域透过率、中心-边缘透过率相对误差、桶/枕形失真等的多参数测量.     

Ag—MgF_2弥散结构复合薄膜的光学吸收特性

金属纳米颗粒和电介质基体构成弥散结构复合薄膜,由于局域表面发生等离子体共振效应,复合薄膜在一定光谱范围内会出现吸收峰增强的现象,而金属颗粒体积分数是影响共振吸收峰位置和强度的关键因素.分别采用有效介质理论和时域有限差分法对复合薄膜的吸收特性进行计算,讨论改变掺混颗粒体积分数对薄膜吸收率的影响.研究得出,随着体积分数的增加,更易在可见光波段产生强吸收峰.这一研究结果有助于掌握弥散结构复合薄膜吸收特性的影响机理.     

化学沉积AgOx薄膜的透光性能

采用化学沉积法在银一三乙醇胺(TEA)溶液中制备了AgOx薄膜并研究了薄膜的紫外可见光透过性能.实验结果表明,沉积温度越低、沉积时间越短薄膜的厚度越小.AgOx薄膜成份是由Ag、Ag2O和AgO组成的混合相,且薄膜中AgO含量随着第二次TEA与第一次TEA添加量的比值变化而变化.AgO含量越高、薄膜厚度越小,薄膜在紫外、可见光波段的透过率越大.薄膜在300 nm左右出现紫外透过峰,且随着AgO含量增加,峰强度增加,峰位置发生红移;在980 nm附近出现明显的透过峰,峰强随AsO含量增加而增大,最大透过率达到70%.     

退火温度对TiO2及Nb掺杂TiO2薄膜的影响

采用溶胶-凝胶法在普通载玻片上制备了均匀透明的TiO2薄膜和掺Nb的TiO2薄膜,利用XRD,UV-VIS等手段,研究了退火温度对薄膜的结构、紫外-可见光区透射率、光学禁带宽度等性质的影响,并分析了掺杂Nb对TiO2薄膜晶体结构和光学性能的影响。实验结果表明:退火温度越高,薄膜生长取向越好,晶粒尺寸越大,光透过率越低;掺杂Nb后,能明显改善其结晶与生长,并降低其晶粒尺寸,透射率光谱吸收边缘产生蓝移现象。     

基于VO_2相变实现太赫兹波段宽带抗反射

提出利用VO_2薄膜匹配空气-介质界面,基于温度诱导VO_2的绝缘体-金属相变,实现太赫兹波段的宽带抗反射,并对温度依赖的宽带抗反射进行系统讨论.这一研究结果具有普适性,既适用于光学器件界面间的抗反射研究,也可用于微波波段的抗反射设计.     

离轴倾角磁控溅射生长氧化锌薄膜及其物性研究

宽禁带半导体ZnO具有高激子束缚能(60MeV)、低生长温度和低成本等诸多优势,是一种理想的紫外光电材料.作为光电器件的核心部分,薄膜质量是影响器件性能和表现的关键.因此,高质量ZnO薄膜的制备具有重要研究意义.相比于分子束外延和金属有机化学气相沉积等薄膜生长方法,磁控溅射技术具有明显的成本优势,并且适于大尺寸薄膜的生长,是薄膜生长工业中利用率最高的一种技术手段.采用新型共溅射磁控溅射系统,以离轴倾角溅射方式在硅基片上沉积一系列ZnO薄膜,探究了溅射功率和生长气氛等主要工艺参数对ZnO薄膜的形貌、结构和发光等物性的影响.     

Research on Sound Absorption Method of Perforated Tube with Shunt Hedge

分流对冲穿孔管吸声方法研究

张仁琪¹,朱从云¹,丁国芳¹,黄其柏²

（1.中原工学院 机电学院,郑州 450007;

2.华中科技大学 机械科学与工程学院,武汉 430074）

摘要：

消声器中排气气流速度是影响其整体性能的关键参数,随着发动机排气气流速度的逐渐增加,消声器内的再生噪声逐渐增加,导致消声器的吸声性能变差。为解决此问题,提出将排气气流进行分流与对冲来提高吸声性能的吸声方法。首先,通过使用锥形分流单元将气流进行分流,分流后的气流在穿孔管内腔发生对冲,从而降低气流流速提高吸声性能。通过对整体结构的消声子单元划分、传递矩阵的计算、传递损失自变量与因变量函数关系分析得到传递损失的影响因素与变化特性,并进行实验验证。实验结果表明：提出的分流对冲穿孔管吸声方法可在高速排气气流的情况下,始终维持稳定的传递损失,以入口气流流速从15m/s增加到45m/s为例,传递损失从26.5dB降低到24.5dB,降幅为0.075%,证明了提出的吸声方法具有良好且稳定的吸声效果。

关键词：再生噪声;分流与对冲;穿孔管;传递损失

     

高分子辅助沉积法制备氧化物和氮化物薄膜

高分子辅助沉积法是近年来发展起来的一种薄膜沉积方法。该方法利用高分子与金属键合形成均匀稳定的溶液,将溶液涂覆在基片上后,通过热处理使高分子分解而形成薄膜。该文介绍了使用该方法制备的一些具有代表性的氧化物和氮化物薄膜,包括简单氧化物/氮化物,如TiO2、GaN和AlN等,复杂氧化物/氮化物如(Ba,Sr)TiO3、Ti1-xAlxN等。通过X射线衍射、透射电镜、介电测试和光学测试等方法对薄膜的结构和性能进行了表征和分析,并探讨了基片和工艺条件对结构和性能的影响。这些结果表明高分子辅助沉积法可以广泛应用于制备各种高质量的氧化物和氮化物薄膜。     

垂直腔面发射激光器的新结构设计

设计了一种新结构垂直腔面发射激光器(VCSEL),即采用环形分布孔结构取代以往的环形沟槽结构。由于环形分布孔间形成多个桥,为电注入提供了天然的桥状通道,很好的解决了电极过沟断线问题。并且器件表现了很好的输出特性,这种新结构器件的输出功率约为以往结构器件的1.34倍。     

基于二维光子晶体薄膜板的天线补偿材料及结构设计

根据二维光子晶体的周期性结构对于移动通信中的天线信号进行补偿,对电磁波而言,在介电质中传播,所遇介电常数反差如同电子在晶体中的周期性位势.基于电子柬微影法通过光阻进行基板刻蚀技术经曝光显影后所制成的金属氧化物补偿材料压制成薄膜结构,利用二维光子晶体所形成的周期性排列结构,制作薄膜材料.对射频电渡进行滤波.在介质层表面的电场分布可以通过边界条件求得,对材料表面的TE波及TM渡分别进行分析.通过常用材料及成熟的制造技术实现传统的光学晶体补偿结构,减少天线在不同方向上所形成的偏差,并增强相应的极化透射强度.     

多孔砖墙在平面内的侧向变形和刚度

本文讨论在水平反复栽荷作用下多孔砖(KP-1型)墙在其平面内的侧移和刚度;在86个无筋多孔砖墙及73个配筋多孔跨墙片试验的基础上,研究了多孔砖墙的侧向变形,包括多孔砖砌体的弹性模量、竖向压应力对侧向变形的影响;提出了砖墙侧移和刚度计算公式变形验算公式及限值。按建议公式所得的计算值与试验值基本吻合,可供设计研究参考。     

Relation between torque and passive intermodulation in microwave devices

Passive intermodulation (PIM) is a complex problem in high-power microwave devices and satellite communications. In this paper, an effective calculation method is proposed for revealing the mathematical model between torque and PIM power levels of microwave devices. First, the analytical formula for the intermodulation voltage is derived based on the nonlinear I-V characteristics of microwave devices. Second, the mathematical model of point sources is constructed by the transmission line theory. And the nonlinear coefficients are calculated by the I-V curves from measured experiments. By substituting the nonlinear coefficients into the point source model, PIM power levels under different torques are obtained. Eventually, the accuracy with which the point source model predicts the three-order power level is verified by experiments, which solves the problem of PIM prediction under different torques in microwave devices.     

氧化锌薄膜的p型掺杂研究现状

ZnO薄膜作为一种多用途的光电材料,一直受到国内外学术界的广泛关注。为了开发ZnO短波长光电器件,首要解决的 关键问题是氧化锌的p型掺杂。综述了目前国际上常用的氧化锌p型掺杂方法,对不同方法制备的p型ZnO薄膜的性能进行了 分析比较。     

直通穿孔管消声器声学性能计算及分析

一维解析法和三维子结构边界元法被用于预测直通穿孔管消声器的消声性能,单腔直通穿孔管消声器传递损失的预测结果与实验测量结果比较表明：一维解析法只适合于消声器的低频声学分析;对于高频声学性能的精确预测需要使用三维处理方法,进而边界元法被应用于研究穿孔率和几何参数对直通穿孔管消声器消声性能的影响,增加穿孔率能够拓宽消声器的有效消声频率范围,中心管部分穿孔时,消声器的传递损失在平面波域内呈现出拱形衰减和轴向共振的叠加,合理选择穿孔段长度和位置以匹配共振和通过频率能够获得理想的宽带消声效果,使用双级膨胀腔能够大大改善直通穿孔管消声器的中频消声性能。     

Preparation and Properties of Aqueous SCNTs Dispersion based on A UV-curable Polymeric Dispersant

A novel photosensitive copolymer P(SS-co-AA-g-GMA)(PSAG) was synthesized and utilized to noncovalently functionalize pristine single-walled carbon nanotubes(SCNTs). PSAG was highly effective for the solubilization of SCNTs in water and validated by UV-vis absorption spectra experiments, resulting in homogeneous and stable PSAG-SCNT aqueous dispersion. The microstructure of SCNTs was observed through Raman spectroscopy and transmission electron microscopy. In addition, compared with the two common polymeric dispersants of Triton X-100 and PSS, PSAG demonstrated more effective performances for dispersing SCNTs under identical conditions. Furthermore, the photosensitive PSAG-SCNTs can be crosslinked after UV irradiation, leading to significant improvement in the water resistance of SCNT films. UV-cured films can be transferred to plastic wrap to form a flexible film with high electrical conductivity.