光学锁相环的研究进展

光学锁相环（OPLL）根据其锁定的两束激光间是否存在频差可分为零差光学锁相环和外差光学锁相环。主要介绍了外差光学锁相环的研究进展,它是一种通过鉴频鉴相方式使激光间的频率差保持相对稳定的偏频锁定方法。相较于其他激光偏频锁定方法,光学锁相环具有结构简单、伺服频率带宽大、频率偏置范围宽、锁定准确度高等优势,在原子相干、冷原子系统、相干功率合成以及外差干涉测量等领域都得到了越来越广泛的应用。首先介绍了激光偏频锁定的主要方法及光学锁相环的特点;其次介绍了光学锁相环的基本模型,分析了光学锁相环的误差反馈过程,并按照光学锁相环实现方法的不同详细介绍了其采用的关键技术和研究进展,对近年来光学锁相环在不同领域的应用进展做了简要介绍;最后对该方法的发展路线进行了总结和展望。     

基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法研究

报道了一种基于光学锁相环的高稳定度激光稳频方法,用于提高可调谐外腔半导体激光器(TECDL)的频率稳定度和准确度。自行研制的光学锁相环电路采用数字鉴相与差分运算相结合的方式获得高灵敏度的鉴频鉴相误差信号,并通过高速模拟PID实现整个系统的闭环锁定。利用该光学锁相环系统进行了TECDL偏频锁定至光学频率梳(OFC)的实验,实验结果表明环路锁定后拍频频率波动在±0.3Hz范围内,偏置频率为50MHz时,光学锁相环系统在1s和1000s积分时间的相对阿伦方差分别为1.5×10^-9和8.5×10^-13。系统锁定后,拍频线宽由500kHz压缩至2kHz。该研究表明采用基于光学锁相环的激光稳频方法可以实现亚Hz级的激光频差控制,通过将TECDL偏频锁定至高稳定度的参考激光源可显著提高其频率稳定度,使其能够满足超精密测量、冷原子/离子干涉测量等领域对激光频率稳定度和准确度的要求。     

633nm内腔式He-Ne激光器热-频率特性研究

研究了在-20～40℃环境温度下633nm内腔式He-Ne激光管的自由运转特性,设计了激光器系统的预热和稳频控制方案,实现了633nm内腔式He-Ne激光器的频率稳定。当室温约为24℃时,锁定后的热稳频激光器与高精度碘稳定激光器的拍频结果显示,3h内频率的相对标准不确定度为u=6.4×10^-9,阿伦方差为7.0×10^-11（采样时间τ=1s）,3个月内的频率复现性优于4.6×10^-9。研究了在-20～40℃范围内不同环境温度下锁定后输出激光的频率漂移规律,实验结果显示,稳频后激光输出频率随环境温度的漂移量约为293kHz/℃,与采用压力估算模型计算得到的漂移值268kHz/℃相一致。因此,当激光器工作在一个较大的温度范围内时,可以通过插值校准来获得更准确的参考输出频率。     

四种玉米皮膳食纤维的组分对其吸附等功能性质影响的研究

研究玉米皮膳食纤维的组分不同对其功能性质的影响。采用四种(水不溶性、水溶性、水溶性与水不溶性比例为1∶3和含游离阿魏酸)玉米皮膳食纤维(分别记作A、B、C、D)在中性条件(pH 7,模拟小肠环境)和酸性条件(pH 2,模拟胃环境)下对吸附胆固醇、亚硝酸根离子、清除羟自由基等效果进行试验研究。结果对胆固醇的吸附中性条件优于酸性条件的效果,且C>D>B>A;对亚硝酸根离子的吸附,酸性条件优于中性条件,且A>C>D>B;对清除羟自由基,D>C>B>A。得到结论为,四种玉米皮膳食纤维均可吸附胆固醇、亚硝酸根离子和清除.OH,且受膳食纤维的组分及酸碱环境影响。     

乙烯基硅油黏度对光催化硅氢加成反应的影响

以端乙烯基硅油、含氢硅油为硅氢加成反应底物,(Me-Cp) Pt(Me)3为光催化剂,通过紫外光诱导(Me-Cp) Pt(Me)3催化硅氢加成反应制得硅橡胶,并对光催化剂(Me-Cp) Pt(Me)3的浓度、光固化反应条件、紫外光固化动力学以及端乙烯基硅油黏度对硅橡胶性能的影响进行了研究。结果表明,当(MeCp) Pt(Me)3的质量分数为400×10-6时,在5 min内反应转化率接近100%;高黏度的乙烯基硅油有利于反应最终转化率的提高;黏度为5 000 mm2/s的乙烯基硅油体系所制硅橡胶的力学性能较好,其拉伸强度为0. 528 MPa,拉断伸长率达789%(约为500 mm2/s和10 000 mm2/s体系的2～3倍);高黏度乙烯基硅油制得的硅橡胶表现出更好的热稳定性,硅橡胶热质量损失率10%时的温度从487℃提高至496℃,最终残余质量分数从60%提高至68%。该法能在短时间内制得硅橡胶制品,并可通过增加乙烯基硅油的黏度,有效提高硅橡胶制品的力学性能及热稳定性。     

玉米皮膳食纤维性质的研究

以玉米皮为原料,分别制备A(玉米皮水不溶性膳食纤维)和B(混合玉米皮膳食纤维)。通过对比A和B的持水力、膨胀力、吸油力以及对胆固醇、亚硝酸根离子的吸附能力这些指标来研究玉米皮膳食纤维的性质。试验结果表明:B的性能优于A。B的持水力和吸油力比A分别高出20.21%和9.87%;A的膨胀力比B高出4.14%;随着pH值的不断增大,膳食纤维对胆固醇的吸附能力增强,在pH7时B对胆固醇的吸附能力比A提高了约33.33%;溶液中残余亚硝酸根离子的浓度随着时间延长而呈下降趋势,并且pH值对样品吸附亚硝酸根离子的能力有较大的影响,在60 min时A和B在pH2时吸附亚硝酸根离子的浓度均比在pH7时高出46.72μmol/L。     

菊粉凝胶性能的研究

采用X-T2l型质构仪,研究了菊粉浓度、pH、金属离子、剪切速率对聚合度9-11的菊粉凝胶性能的影响。浓度超过40%、温度达到40℃,菊粉开始形成凝胶,随浓度和温度的提高,凝胶性能显著改变;Cu2+浓度0.20 mg/mL、pH5-7、剪切速度2 000 r/min,凝胶性能最佳。在几种金属离子中,铜离了促进凝胶形成的能力最强,但其离子浓度必需适中,否则过量的离子会对凝胶性能产生负面影响;加热和低酸性环境下菊粉易水解,对凝胶结构产生一定破坏作用。