张玲——ZEMAX论文

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机器人运动控制方法综述

机器人运动控制方法综述

机器人运动控制方法综述摘要:随着工业的不断发展,机器人的应用领域日益广泛,如汽车、飞机、发电机等零部件的焊接、磨抛、装配等。

在这些任务中,机器人的运动精度对提高产品质量至关重要。

然而,机器人强耦合、非线性、性能依赖位形,且实际运动过程中存在摩擦、扰动等多种不确性复杂因素,因此对机器人运动控制方法进行分析整理具有重要意义和应用价值。

本文对现有主流机器人(主要针对机械臂)运动控制算法进行了综述,分析了这些算法的特点以及存在的不足,最后给出了机器人运动控制研究展望。

该工作可以为机器人运动控制方法的选择提供依据,具有一定的实用价值。

关键词:机器人,运动控制,综述1引言随着多传感和人工智能等技术的进步,机器人正日益广泛应用于焊接、磨抛、装配等智能制造领域,显著提升了生产效率,降低了生产成本。

因此,机器人是我国制造技术领域的主攻方向之一[1],也是助力我国从制造大国向制造强国快速迈进的战略高技术之一。

当前,高精度运动是机器人领域发展的主要趋势之一,对形成高质量的操作品质至关重要,而高精度运动的实现要求控制方法具有高动态响应和强鲁棒性。

然而,机器人齿轮和连杆结构受载后均存在不同程度的变形,且整个系统本身强耦合、非线性、动态特性时变、操作工况不确定性复杂多样,导致高动态响应和强鲁棒性的运动控制方法设计尤为困难,从而产生较大控制偏差,影响机器人运动精度,造成操作质量下降。

基于上述分析,本文对机器人(主要针对机械臂)的主流运动控制方法进行了综述,分析了这些方法中存在的不足,并给出了机器人运动控制方法未来发展趋势的一些思考。

2机器人运动控制方法作为一种复杂自动化系统,机器人具有非线性、强耦合、多变量时变特性。

高速运动时各关节惯量变化较大,耦合强烈,低速时摩擦、饱和等非线性效应明显,这些极大地增加了控制难度。

为了使机器人系统稳定运行,要求控制系统能实时提供与机器人动力学特征和多源扰动特征相匹配的控制特性,这给予了运动控制方法极大的挑战。

基于有限元法的滚动轴承结构和模态分析与研究

基于有限元法的滚动轴承结构和模态分析与研究
析与设计—— 小波分析 [M ]. 第 2 版. 西安: 西安电子科 技大学出版社, 2004. [ 2 ] 杨建国. 小波分析及其工程应用 [M ]. 北京: 机械工业出 版社, 2005. [ 3 ] 邱阿瑞, 孙健. 电机故障模式识别与诊断[J ]. 清华大学学 报, 1999, 39 (3) : 72274.
号的故障特征。而小波分析作为一种新的分析方法, 为 信号的时频局部化提供了数学基础, 它有效地分析出 故障信号的整体和细节部分。 它从时、 频域两方面进 行分析, 比传统方法优越许多。
图 9 S1 的第一级小波分解的细节部分 D 1
图 13 S2 的第二级小波分解的细节部分 D 2
图 10 S1 的第二级小波分解的细节部分 D 2
加载后, 核对显示的信息然后求解。求解结束后, 读入到数据库, 便可以读取求解的结果了。
受力前后的边界图 (放大) 见图 4。图 4 中, 虚线 为受力前的边界, 灰图为受力后的变形图。 受力变形 后节点在竖直方向的位移见图 5。
分析图 4、图 5 可知, 轴承变形最大的地方在最底 端滚子的两侧, 最底面的滚子因同时承受压力和支持 力所以变形比其两侧要小点, 再往两侧方向上因为受 力密集程度较小所以变形也比较小, 在外圈上因为约 束了其两个方向的自由度所以几乎没有变形, 同时竖
图 5 受力变形后节点在竖直方向位移图
应力分布对于轴承内的受力特性有更深的意义。 轴承内节点在竖直方向的受力见图 6, 为了更详细地 观察到滚子与内、外圈之间接触部分的受力分布情况, 分别对其做放大处理, 见图 7 和图 8。
由图 6 分析可以知道, 轴承在竖直方向的应力分 布规律与位移的分布大致一致, 在最底端的滚子与内、 外圈接触的部位的应力比较大, 向两侧逐渐变小; 再 者任一滚子与内、 外圈接触的地方都是相对应力集中 的部位。 位于上方的滚子的受力比位于下方的滚子的 受力要小点, 并且其分布也是对称的, 这与实际情况 也是完全一致的。

光子晶体波导折射率传感器灵敏度优化设计说明书

光子晶体波导折射率传感器灵敏度优化设计说明书

51,052304(2014)激光与光电子学进展Laser&Optoelectronics Progress©2014《中国激光》杂志社基于光子晶体波导的折射率传感器的灵敏度优化设计柯林佟陈卫业张洋李荣生沈义峰中国矿业大学理学院,江苏徐州221116摘要通过研究波导两侧缺陷处的折射率对二维光子晶体波导透射光谱的影响,提出一种提高折射率传感器灵敏度的方案。

计算结果表明光子透射带上边沿的偏移量与传感区折射率的大小存在一定关系,在相同的折射率变化量下通过改变波导两侧缺陷处圆孔的相关几何参数可极大提高光子透射带上边沿的偏移量,即提高折射率传感器的灵敏度。

通过优化设计,传感器的灵敏度由折射率变化区间0.0~1.0的55nm/RIU(RIU表示折射率单元)与1.1~2.0的36nm/RIU分别提高到对应的405nm/RIU以及222nm/RIU。

关键词光学器件;折射率传感器;灵敏度优化;光子晶体波导;光子带隙;时域有限差分法中图分类号O436文献标识码A doi:10.3788/LOP51.052304Optimizing Design for Sensitivity Improvement of Refractive Index Sensors Based on Photonic Crystal WaveguideKe Lintong Chen Weiye Zhang Yang Li Rongsheng Shen Yifeng Department of Physics,China University of Mining and Technology,Xuzhou,Jiangsu221116,ChinaAbstract The transmission spectrum of a two-dimensional photonic crystal waveguide with edge defects of different refractive indexes(RIs)is analyzed,and accordingly a proposal to improve the sensitivity of RI sensor is put forward.The simulations and calculations show that the offset of the upper band edge of the transmission band is related to the RI of the analyte.For the same RI variation,the shift of the upper band edge of the transmission band can be greatly improved by changing the related geometrical parameters of holes at the defect area near both sides of the ly,the sensitivity of the RI sensor is enhanced.In this paper the sensitivity is respectively improved from55nm/RIU(RIU means refractive index unit)to405nm/RIU and36nm/ RIU to222nm/RIU corresponding to the range of the variation of RI(D n)from0.0to1.0and1.1to2.0after the optimizing process.Key words optical devices;refractive index sensor;sensitivity optimization;photonic crystal waveguide;photonic band gap;finite-different time-domain methodOICS codes230.5298;280.4788;130.5296;350.42381引言John等[1-4]于20世纪80年代提出了光子晶体这种新型材料的概念。

太湖水体光学衰减系数的特征及参数化3

太湖水体光学衰减系数的特征及参数化3

3 中国科学院知识创新工程项目 , KZCX12SW12 号 和 KZCX22311 号 。张运林 ,博士生 ,E2mail :ylzhang @niglas1ac1cn 收稿日期 :2002207222 ,收修改稿日期 :2003205216
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.
2 12
海 洋 与 湖 沼
35 卷
质存在良好的线性关系 。由于光学衰减系数的测 定比较困难 ,因而可根据测得的悬浮物浓度计算光 学衰减系数 ,了解湖水光学状况 ;反过来 ,也可以由 测定的光学衰减系数来估算湖水中悬浮物含量 。
植物和悬浮透明度的倒数和光学衰减系
数进行线性回归 ,发现它们相关性很好 。回归结
果为 :
Kd
=
01096
+
11852
ST
(3)
( R = 0192 , SD = 11147 , n = 34 , P < 010001)
式中 Kd 为 光 学 衰 减 系 数 ( m - 1 ) , S T 为 透 明 度 (m) , R 为相关系数 , SD 为标准离差 , n 为样本
学衰减系数与悬浮质的关系 ;作者对光学衰减系
数与湖水中悬浮质浓度进行线性回归 ,结果为 :
Kd = 018813 + 010931 Css
(4)
( R = 0182 , SD = 110385 , n = 67 , P < 010001) 式中 Kd 为光学衰减系数 ( m - 1) , Css为总悬浮物 浓度 (mg/ L) , R 为相关系数 , SD 为标准离差 , n

人眼的Zemax建模分析

人眼的Zemax建模分析

大连民族学院本科毕业设计(论文)人眼的Zemax建模分析学院(系):物理与材料工程学院专业:光电子科学技术***名:**学号:**********指导教师:芦永军评阅教师:完成日期:2012年6月1日大连民族学院摘要通过阅读人眼相关文献,得到人眼系列光学参数,对其进行平均与归类,用优化值表示一种简化眼的折光系统而成像的模型眼。

本人通过分析Liou & Brennan (1997)眼模型相关数据,在此基础上利用Zemax光学软件,建立较适合的人体模型眼。

主要方法和结论如下:(1)以Liou & Brennan (1997)眼模型为模板,将虚拟光学部件几何化;(2)以光学插入面模拟人眼各光学部件,通过联系各插入面之间的光学关系从而建立人眼模型;(3)利用Zemax软件相关功能,对所建立的眼模型进行光学修正和评价;(4)结合模拟人眼模型,加深人眼知识掌握,更好的了解人眼功能。

关键词:Zemax光学软件;模型眼;光学设计;光学测试The Subject of Undergraduate Graduation Project (Thesis) of DLNUAbstractBy reading literatures, the optical parameters series of the human eye, its average and classified, and optimize the value of a simplified model eye for the eye's refractive system imaging.Liou, & Brennan (1997), the eye model data using Zemax optical software on this basis, the establishment of a more appropriate human model eye. The main methods and conclusions are as follows:(1) Liou, & Brennan (1997) eye model as a template,the geometry of virtual optical components; (2) inserted in the optical surface analog of the human eye optics, contact each insert surface optical relations in order to establish the human eye model;(3) Zemax software, optical correction and evaluation on the model established by the eye; (4) combined with a simulation of the human eye model to deepen the knowledge of the human eye to grasp a better understanding of the human eye function.Key Words:Zemax optical software;Eye model;Optical design;Optical Testing目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 论文研究背景 (1)1.2 论文主要工作 (1)2人眼的基础知识 (1)2.1 人眼光学系统 (2)2.1.1 人眼的生理结构 (2)2.1.2 人眼的光学结构 (4)2.2 光学设计 (5)2.2.1 光学系统的评价 (5)2.2.2 光学设计软件:Zemax (7)3 建立人眼模型 (7)3.1建立简易人眼模型 (8)3.2 性能分析 (16)4 模型的缺陷与不足 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)1 绪论1.1 论文研究背景眼睛是适宜光刺激的视觉器官。

孔型对平板气膜冷却效率影响的数值模拟

孔型对平板气膜冷却效率影响的数值模拟

Ab s t r a c t : I n o r d e r t o s t u d y t h e e f f e c t s o f h o l e p a t t e r n s o n a b s o l u t e c o o l i n g e f f i c i e n c y o f f l a t g a s f i l m, t h e f i - n i t e v o l u me me t h o d wa s a d o p t e d t o d i s c r e t i z e t h e c o n t r o 1 e q u a t i o n s , o n t h e b a s i s o f S S T k - t u r b u l e n c e
( 东北电 力大 学能 源与动 力工程 学 院 , 吉林 吉林 [ 摘 1 3 2 0 1 2 )
要] 为 了研 究孔 型对 平板 气膜冷 却绝 热效 率( 冷却效 率) 的影响 , 基于 S S T肛∞紊 流模型及 S i mp l e
算法 , 采用有 限体 积法 对控制 方程 进 行 离散 。对 不 开槽 姊 妹 孔 ( 1个 主孔 和 2个 次孔 ) 、 开槽
c o o l i n g e f f i c i e n c y o f t h e a b o v e t h r e e h o l e s d e c r e a s e s . Th e a v e r a g e c o o l i n g e f f i c i e n c y a n d c o v e r a g e a r e a o f t h e g r o o v e s i s t e r h o l e i s t h e o p t i mu m a t l o w b l o wi n g r a t i o( M一0 . 5 ) , wh i l e t h a t o f t h e g r o o v e c y l i n d r i c a l h o l e i S t h e b e s t a t h i g h b l o wi n g r a t i o( M 一2 . 0 ) .

基于卡塞格林系统的望远物镜设计(ZEMAX)

基于卡塞格林系统的望远物镜设计(ZEMAX)

工程光学课程设计报告班级:姓名:学号:成绩:指导教师:报告日期:南通大学课程设计论文目录摘要 (i)第一章绪论 (1)1.1课程设计题目 (1)1.2 设计要求 (1)第二章望远物镜的设计与相关参数 (2)2.1 望远物镜的主要参数 (2)2.2 望远物镜结构类型 (3)2.3 物镜的光学特性 (5)2.3 卡塞格林光学系统 (5)2.4 ZEMAX中的像质评价方法 (6)第三章设计与优化 (10)3.1设计过程 (10)3.2优化过程 (14)第四章运用Solid works对镜片进行绘制 (19)第五章新得与体会 (23)主要参考文献 (24)摘要由薄透镜组的初级像差理论入手,根据初级像差参量PW与透镜折射率n、孔径半径r、厚度d等关系,求出了满足初始设计的结构参数的透镜折射率n、孔径半径r、厚度d、形状系数Q、曲率p。

用光学设计软件ZEMAX对所求的结构参数进行了优化。

光学设计要完成的工作包括光学系统设计和光学结构设计。

所谓光学设计就是根据系统所提出的使用要求,来决定满足各种使用要求的数据,即设计出光学系统的性能参数、外形尺寸、各光组的结构等。

大体可以分为两个阶段。

第一阶段根据仪器总体的要求,从仪器的总体出发,拟定出光学系统原理图,并初步计算系统的外形尺寸,以及系统中各部分要求的光学特性等。

第二阶段是根据初步计算结果,确定每个透镜组的具体结构参数,以保证满足系统光学特性和成像要求。

这一阶段的设计成为“相差设计”,一般简称光学设计。

评价一个光学系统的好坏,一方面要看它的性能和成像质量,另一方面要系统的复杂度。

一个系统设计的好坏应该是在满足使用要求的情况下,结构设计最简单的系统。

第一章绪论1.1课程设计题目基于卡塞格林的望远物镜设计1.2 设计要求(1)入瞳直径:D=20mm;(2)相对孔径D/f’=1/6.15;(3)视场角2ω=7°;(4)在可见光波段设计(取d、F、C三种色光。

人眼的Zemax建模分析

人眼的Zemax建模分析

大连民族学院本科毕业设计(论文)人眼的Zemax建模分析学院(系):物理与材料工程学院专业:光电子科学技术***名:**学号:**********指导教师:芦永军评阅教师:完成日期:2012年6月1日大连民族学院摘要通过阅读人眼相关文献,得到人眼系列光学参数,对其进行平均与归类,用优化值表示一种简化眼的折光系统而成像的模型眼。

本人通过分析Liou & Brennan (1997)眼模型相关数据,在此基础上利用Zemax光学软件,建立较适合的人体模型眼。

主要方法和结论如下:(1)以Liou & Brennan (1997)眼模型为模板,将虚拟光学部件几何化;(2)以光学插入面模拟人眼各光学部件,通过联系各插入面之间的光学关系从而建立人眼模型;(3)利用Zemax软件相关功能,对所建立的眼模型进行光学修正和评价;(4)结合模拟人眼模型,加深人眼知识掌握,更好的了解人眼功能。

关键词:Zemax光学软件;模型眼;光学设计;光学测试The Subject of Undergraduate Graduation Project (Thesis) of DLNUAbstractBy reading literatures, the optical parameters series of the human eye, its average and classified, and optimize the value of a simplified model eye for the eye's refractive system imaging.Liou, & Brennan (1997), the eye model data using Zemax optical software on this basis, the establishment of a more appropriate human model eye. The main methods and conclusions are as follows:(1) Liou, & Brennan (1997) eye model as a template,the geometry of virtual optical components; (2) inserted in the optical surface analog of the human eye optics, contact each insert surface optical relations in order to establish the human eye model;(3) Zemax software, optical correction and evaluation on the model established by the eye; (4) combined with a simulation of the human eye model to deepen the knowledge of the human eye to grasp a better understanding of the human eye function.Key Words:Zemax optical software;Eye model;Optical design;Optical Testing目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论 (1)1.1 论文研究背景 (1)1.2 论文主要工作 (1)2人眼的基础知识 (1)2.1 人眼光学系统 (2)2.1.1 人眼的生理结构 (2)2.1.2 人眼的光学结构 (4)2.2 光学设计 (5)2.2.1 光学系统的评价 (5)2.2.2 光学设计软件:Zemax (7)3 建立人眼模型 (7)3.1建立简易人眼模型 (8)3.2 性能分析 (16)4 模型的缺陷与不足 (19)结论 (20)参考文献 (21)致谢 (22)1 绪论1.1 论文研究背景眼睛是适宜光刺激的视觉器官。

双频圆极化微带天线的优化设计方法研究与仿真

双频圆极化微带天线的优化设计方法研究与仿真
第3 0 卷 第1 1 期
文章 编 号 : 1 0 0 6 — 9 3 4 8 ( 2 0 1 3 ) 1 1 — 0 1 9 0 — 0 4



仿

2 0 1 3 年1 1 月
双 频 圆极 化微 带天 线 的优 化 设 计 方 法研 究 与仿 真
张 敏, 张 琦, 景 占荣
( 西北工业 大学 , 电子信息学院 , 陕西 西安 7 1 0 0 7 2 ) 摘要 : 由于当前 的单馈点双层微带天线存在着厚度过大 , 造成 回波损耗过高等明显缺陷 , 难以同时实现较好 的小 型化 和小周 期特性。在深入研究相关特性的基础上 , 计算工作特性曲线 , 根据计算的特性曲线设计 了一款双频段 圆极化 G P S微带天线 , 在考虑 回波损耗 的基础 上 , 通过单个探针馈 电到双层切角 的微带天线贴 片, 改变贴 片间空气层 的厚度进而改变 L l和 L 2的 频率 比值 , 满足低阻抗 特性 。利用电磁仿真软件 HF S S 1 1进行仿真 , 仿真结果表 明: 利用 双层微 带天线的特性研究 结果 , 可
以设 计 出所 需 要 的 优化 天线 , 阻 抗 带 宽 分别 为 5 7 MH z ( 9 . 2 %) 和4 5 MH z ( 5 . 7 %) , 且 具 有 较 好 的 回 波损 耗 特 性 和 增 益 。 在 满
足工程设计要求的同时, 大大缩短了设计周期 。 关键词 : 圆极化 ; 双频特性 ; 微带天线 ; 天线
l o s s ,wh e r e i t i s d i f i f c u l t t o a c h i e v e mi n i a t u r i z a t i o n a n d s ma l l c y c l e c h a r a c t e r i s t i c s .T h e p a p e r d e s i g n e d a d u a l — b a n d c i r c u l a r p o l a r i z a t i o n G P S mi c r o s t r i p a n t e n n a .W i t h a s i n g l e p r o b e f e e d i n g t o t h e d o u b l e c h a mf e r o f mi c r o s t r i p p a t c h

太赫兹波与光子晶体光纤的单透镜耦合研究_王梦艳

太赫兹波与光子晶体光纤的单透镜耦合研究_王梦艳
太赫兹 PCF 的 模 场 分 布 如 图 1(b)所 示,可 近 似为高斯分布。太赫兹源发射的光束为高斯光束,
式 中 ,Ut(x1,y1,z1)为 单 透 镜 的 透 过 因 子 。
由耦合效率的定义得到光纤单透镜耦合效率η:

∫U3Uf*ds2
η=
s2

∫ ∫ |U2|2ds1 × |Uf|2ds2
光学玻璃的两个重要参数是 折 射 率 和 Abbe常 数。利用太赫兹 TDS(时 域 系 统)对 Topas COC 的 折射 率 进 行 了 测 定 。 [8] 测 试 结 果 显 示,在 0.1~ 2THz的 频 率 范 围 内,Topas COC 的 折 射 率 基 本 稳 定在1.530,而 在 2~3 THz的 频 率 范 围 内,Topas COC 的折射率变化比较大。Abbe常数用来衡 量 介 质 的 光 线 色 散 程 度 ,一 般 在 20~80 之 间 。 不 同 玻 璃 的折射率 范 围 与 Abbe 常 数 之 间 的 关 系 可 以 通 过 Abbe图查找。本文选取 的 Topas COC 的 Abbe常 数为56.4。 另 外,需 要 考 虑 Topas COC 对 太 赫 兹 波的吸收。有实验测得2.00mm 厚的 Topas COC
收 稿 日 期 :2014-04-28 基 金 项 目 :国 家 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (61275067);江 苏 省 高 校 自 然 科 学 基 金 资 助 项 目 (12KJB510018) 作 者 简 介 :王 梦 艳 (1989- ),女 ,江 苏 常 熟 人 。 硕 士 研 究 生 ,主 要 研 究 方 向 为 光 通 信 。
玻璃 1.53, 56.4
半 径/mm 0.000000 6.000 000 6.250 000 6.000 000 0.093 324

分离甲醇水溶液复合渗透汽化膜的制备与研究_张玲

分离甲醇水溶液复合渗透汽化膜的制备与研究_张玲

分离甲醇水溶液复合渗透汽化膜的制备与研究张玲1,孙元1,邓新华1,2,刘鲜红1,罗衍慧1(1.天津工业大学材料科学与工程学院,天津300160;2.天津工业大学中空纤维膜材料与膜过程教育部重点实验室,天津300160)摘要:用交联聚乙烯醇膜上下包覆添加纳米SiO 2粉末的丙烯酸/丙烯腈共聚膜,制备出新型优先透水复合渗透汽化膜,通过扫描电镜、红外光谱分析等方法对复合渗透汽化膜进行了结构表征,并通过渗透汽化实验对甲醇质量分数为85%~98%的水溶液进行分离.结果表明:添加纳米SiO 2粉末后膜的分离性有显著提高,当纳米SiO 2质量分数达到0.15%时,在65℃对98%甲醇溶液进行分离,其分离因子可达1534,通量可达583g/(m 2·h ),与不添加SiO 2纳米粉末的膜相比,分离因子可提高8倍.通过对不同浓度甲醇水溶液的分离实验确认,所制备的渗透汽化复合膜适用于高浓度甲醇溶液的分离.关键词:甲醇/水溶液;渗透汽化膜;丙烯酸/丙烯腈共聚;纳米SiO 2中图分类号:TS102.54;TQ028.8文献标志码:A文章编号:1671-024X (2010)02-0001-04Preparation and investigation of composite pervaporationmembrane for separating methanol-water solutionZHANG Ling 1,SUN Yuan 1,DENG Xin-hua 1,2,LIU Xian-hong 1,LUO Yan-hui 1(1.School of Material Science and Engineering ,Tianjin Polytechnic University ,Tianjin 300160,China ;2.Key Laboratory of Hollow Fiber Membrane Material and Membrane Process of Ministry of Education ,Tianjin Polytechnic University ,Tianjin 300160,China )Abstract :A new type of composite membranes are prepared for separating methanol-water solution which have a priorityfor permeating water.The acrylic acid (AA )/acrylonitrile (AN )copolymer membrane with nanometer SiO 2is made into main body of the membranes ,then composited with the polyvinylalcohol (PVA)acetal membranes ,to make the three-layer sandwich composite pervaporation membranes.The structure of composite membrane is analyzed by Scanning Electron Microscopy ,Fourier Transform Infrared Spectroscopy ,and the pervapora -tion of composite membrane is investigated through the separation experimental for methanol 85%-98%aque -ous solution.The results show that with addition of nano-SiO 2the separation of composite membrane has no -table improvement.With 0.15%addition of nano-SiO 2,the composite membranes can separate 98%methanol solution at 65℃,the separation factor is up to 1534,and which is improved more than 8times compared with the membrane without nano-SiO 2,the permeate flux is up to 583g/(m 2·h ).Through separation of dif -ferent concentrations methanol solution ,it is concluded that the composite membrane is applicable for high concentration of methanol solution.Key words :methanol/water mixture ;pervaporation membrane ;AA/AN copolymer ;nanometer silica收稿日期:2009-12-09基金项目:天津市自然科学基金重点资助项目(013801811)作者简介:张玲(1985—),女,硕士研究生.通讯作者:邓新华(1956—),男,教授,硕士生导师.E-mail :dengxinhua@第29卷第2期2010年4月天津工业大学学报JOURNAL OF TIANJIN POLYTECHNIC UNIVERSITYVol.29No.2April 2010甲醇,作为新型燃料可代替煤油、汽油使用,作为原材料可合成其他化合物,如甲醛、甲酸、二甲基亚砜等,是重要的化工用原料.高纯甲醇在电子、制药、生物化工、食品、精细化工等很多工业领域被大量使用.我国高纯甲醇的生产规模和成本都无法与国外厂家相比,主要制备方法采用了离子交换树脂法、硅胶法第29卷天津工业大学学报等,但其过程过于复杂,间歇操作周期长,经济效益低[1].渗透汽化法能对共沸混合物、沸点相近的混合物、异构体混合物等互溶液相体系进行有效分离,具有分离度高、实施简单、无污染和能耗低等特点,特别是对于含有少量高沸点杂质的低沸点物质的提纯分离,在工业应用中显示出巨大的优越性[2].目前对于乙醇水溶液的渗透蒸发分离技术业已成熟且达到工业化水平,但对甲醇水溶液分离的研究和应用报道却很少.与乙醇相比,甲醇的极性、分子质量与水非常相似,从而使甲醇能够与水在膜中的吸附作用竞争,导致甲醇和水分离困难,因此对乙醇水溶液分离效果好的聚乙烯醇(PVA)膜在分离甲醇水溶液时效果并不理想[3].无机纳米粒子用于聚合物改性,不仅能改善高分子材料的力学性能和热稳定性[4-5],而且对于改善聚合物渗透汽化分离性能也具有非常明显的效果[6].本文以分离提纯制备高纯甲醇为目的,开发了一种以聚乙烯醇交联膜上下包覆添加纳米SiO2粉末丙烯酸(AA)/丙烯腈(AN)共聚膜的改性优先透水的渗透汽化复合膜,并研究了纳米SiO2含量对渗透汽化性能的影响.1实验部分1.1实验原料聚乙烯醇(1799),工业纯,北京有机化工厂产品;甲醛,分析纯,天津市化学试剂三厂产品;丙烯酸,过硫酸钾,分析纯,天津化学试剂有限公司产品;丙烯腈,分析纯,上海三爱思试剂有限公司产品;甲醇,分析纯,天津市医药公司产品;N,N’-亚甲基双丙烯酰胺,化学纯,北京化工厂产品;纳米二氧化硅粉末,粒径70nm,CAB-O-SIL R TS-610,美国卡特博有限公司产品;PET无纺布,自制.1.2复合膜制备方法将PVA溶于水,加入适量甲醛溶液,制成PVA缩甲醛刮膜液.将AA和AN按照一定比例混合,再加入不同比例的纳米SiO2粉末聚合,待溶液到达一定粘度时将其制成共聚刮膜液.用PVA缩甲醛刮膜液在无纺布上直接刮膜,烘干后取出继续刮下一层,达到一定厚度后,用共聚物溶液在聚乙烯醇缩醛膜上刮膜至一定厚度,再用聚乙烯醇缩醛溶液在其上刮膜,即形成上下层均为聚乙烯醇缩甲醛交联膜、中间层是PAA-Co-AN/SiO2纳米膜(或PAA-Co-AN膜)的3层夹心结构的复合膜,烘干后备用.1.3膜结构表征采用BR UKERVECTOR22型红外光谱仪测定膜的FTIR谱图,扫描范围400~4000cm-1,分辨率1.93,用全透法直接测定共聚膜的红外光谱图;采用FEI company EDAX型扫描电子显微镜表征膜的形态结构.1.4渗透汽化实验评价膜性能的主要参数为分离因子α和渗透通量J(g·m-2·h-1),分别定义为:α=(C p1/C p2)/(C f1/C f2)(1)J=M/(A·t)(2)式中:Cp1、C p2分别表示透过液中水和甲醇的浓度;C f1、C f2分别表示料液中水和甲醇的浓度;M为渗透液质量(g);A为膜的有效面积(m2);t为渗透汽化测试时间(h).透过液和料液中甲醇浓度用气相色谱仪或折光指数仪确定.J和α往往是相互矛盾的,综合考虑这两个因素的影响,引入了渗透汽化分离指数PSI(g/(m2·h)),它定义为α和J的乘积,表征渗透汽化分离的性能:PSI=(α-1)·J(3)所有渗透汽化实验均使用自制的小型渗透汽化设备,其中平板膜有效膜面积为0.0127m2,渗透侧的压力维持在0.4kPa,在40~70℃下,对质量分数为85%~98%的甲醇水溶液,分别测定膜的渗透通量和分离因子.2结果与讨论2.1SEM分析图1所示为两种复合膜的扫描电镜照片.从图1(a)、(b)中能够很清晰地看出3层夹心结构,并且含有SiO2纳米粉末复合膜的截面比不含有SiO2纳米粉末复合膜的截面要致密光滑,原因可能在(c)无纳米SiO2的复合膜表面(d)有纳米SiO2的复合膜表面(a)无纳米SiO2的复合膜断面(b)有纳米SiO2的复合膜断面图1复合膜SEM照片Fig.1SEM pictures of membranes2——第2期于纳米SiO 2加入后形成氢键缔合.由图1(c )和(d )可知,经过纳米SiO 2粉末改性后的膜表面比较光滑.2.2红外图谱分析图2为纳米SiO 2粉末的红外光谱图.图中,810.86cm -1处是Si -O 键的对称伸缩振动吸收峰,1110.48cm -1处是Si -O 键不对称伸缩振动吸收峰,1628.78、3436.94cm -1处是SiO 2表面-OH 的伸缩振动吸收峰.图3为不含有纳米SiO 2的共聚膜(a )和含有纳米SiO 2的共聚膜(b )的红外光谱图.对比图3中a 、b 两条曲线可知,图谱的特征峰位置一致,在2243.9cm -1左右为-C ≡N 的吸收峰,1701cm -1左右为C=O 伸缩振动吸收峰;b 曲线在1110cm -1位置有新的峰出现,由图2可知此处为Si-O 键的不对称伸缩振动吸收峰,证明了纳米SiO 2已经加入到共聚膜中.除了Si-O 键之外,并没有新的吸收峰出现,证明了纳米SiO 2粉末在共聚物中没有与共聚物化学反应,只起到了物理作用.2.3渗透汽化性能分析2.3.1SiO 2纳米粉末含量对膜渗透汽化性能的影响不同纳米含量共聚复合膜(纯膜厚为50μm )对98%的甲醇水溶液分离,在不同温度下的渗透汽化结果见图4~图6.由图4可见,在相同温度下添加SiO 2纳米粉末膜的分离因子比不含SiO 2纳米粉末膜的分离因子高,并且随SiO 2含量的增大,分离因子先增大;当纳米质量分数为0.15%时,复合膜的分离因子达到最高值;然后随着纳米含量的增加分离因子下降.其原因在于当添加适量的纳米SiO 2粉末时,相对缩小了共聚物大分子之间的自由体积,减小了小分子的活动空间,只能分离分子体积小的水分子,甲醇分子分离相对困难,这时随着纳米SiO 2粉末含量的增加,分离因子变大;当纳米SiO 2粉末的含量进一步增大时,大分子之间自由体积也进一步变小,分离小分子物质变得困难,分离因子变小.添加SiO 2纳米粉末对渗透汽化膜的渗透通量没有明显的改善,如图5所示,SiO 2纳米粉末质量分数为0%时,渗透汽化膜的渗透通量为最大.由图6可见SiO 2纳米粉末质量分数在0.15%时分离效果最好.2.3.2料液温度对膜渗透汽化性能的影响以质量分数为0.15%的纳米SiO 2的复合膜为研图2纳米SiO 2粉末的红外光谱图Fig.2FT-IR spectroscopy of nanometer SiO 2图3复合膜红外光谱图Fig.3FT-IR spectroscopy of membranes波数/cm -14000300010002000ab1100404555657050601600140012001000800600400200at /℃0%0.05%0.1%0.15%0.2%0.3%图4不同纳米含量膜分离因子的对比Fig.4Compare of different membrane separations图5不同纳米含量膜通量的对比Fig.5Compare permeate flux of different membranes4045556570506085075065055045035025015050J /(g ·m -2·h -1)t /℃0%0.05%0.1%0.15%0.2%0.3%图6不同纳米含量膜分离指数的对比Fig.6Compare of PSI of different membranes4045556570506010009008007006005004003002001000P S I /(k g ·m -2·h -1)t /℃0%0.05%0.1%0.15%0.2%0.3%40003000100002000波数/cm-1张玲,等:分离甲醇水溶液复合渗透汽化膜的制备与研究3——第29卷天津工业大学学报究对象,对质量分数为85%、90%、95%和98%的甲醇水溶液在50、55、60、65和70℃下进行渗透汽化分离实验,结果如图7~图9所示.由图7可以看出,随着温度的升高不同浓度的甲醇水溶液分离因子都先上升后下降.在65℃分离因子达到最大值.当甲醇水溶液的质量分数为70%~80%时,分离因子较小而且随温度的变化不是十分明显[7];当质量分数大于85%时,分离因子在不同的温度下变化明显,且趋势一致;在相同温度下,甲醇浓度较大的溶液有较高的分离因子,98%甲醇分离因子最大.图8表明,渗透通量都随温度的升高而升高,根据溶解-扩散”理论[8],温度的升高将使分子在膜表面的溶解度和在膜内的扩散速率增大,渗透通量增大;同时从微观结构上分析,在较高的温度下,膜材料的自由体积增加,导致膜内高分子链间空隙变大,并且渗透物的分子动能更高,渗透物在膜相中的扩散更容易,导致渗透通量变大.因此复合膜的分离选择性随温度的增加而显著增大,如图9所示.3结论本文开发了一种交联聚乙烯醇膜上下包覆添加纳米SiO 2粉末的丙烯酸/丙烯腈共聚膜形成的渗透汽化复合膜,以分离提纯制备高纯甲醇,并研究了纳米SiO 2粉末对共聚膜渗透汽化性能的影响,结论如下:(1)随着纳米SiO 2粉末添加量的增大,复合膜的分离因子先增加后减小,当纳米SiO 2质量分数为0.15%时,渗透汽化复合膜有最佳的分离因子,分离指数也达到最佳.说明纳米SiO 2粉末可以提高共聚膜在甲醇水溶液中对水通过的选择性.(2)复合膜的分离因子和渗透通量对温度也有一定的选择性,随着温度的升高,分离因子先增加,后减小,渗透通量随着温度的增加,一直增大.(3)当纳米SiO 2粉末质量分数在0.15%时,膜在65℃对98%甲醇水溶液分离效果最佳.参考文献:[1]李春凤.工业级甲醇纯化制备高纯甲醇[D].天津:天津大学,2005.[2]KOMARNENI S.Nanocomposites ,Micromechanics modeling of mechanical behavior is discussed as a function of clay platelet dispersion[J].Mater Chem ,1992(2):1219-1230.[3]姜云鹏,王榕树.纳米SiO 2/PVA 复合超滤膜的制备及性能研究[J].高分子材料科学与工程,2002,18(5):177-180.[4]羊海棠,杨瑞成,冯辉霞,等.纳米二氧化硅粒子增韧聚丙烯的研究[J].甘肃工业大学学报,2003,29(2):34-36.[5]庄清平.纳米SiO 2粒子链对硅橡胶的补强机理[J].机械工程学报,2004,28(5):46-51.[6]徐冬梅,张可达,樊智虹,等.纳米SiO 2改性聚乙烯醇渗透汽化膜[J].化工科技,2003,11(2):25-27.[7]LIU H X ,SUN Y ,DENG X H.Studies on the pervaporation membrane of permeation water from methanol/water mixture[J].Journal of Membrane Science ,2008,325(1):192-198.[8]BAKHSHI Ali ,MOHAMMADI Toraj.Effect of operating con -ditions on pervaporation of methanol-water mixtures :Part 1[J].Membrane Technology ,2006(12):6-9.图7温度与分离因子的关系Fig.7Relation between temperature and α图9温度与分离指数的关系Fig.9Relation between temperature and PSI55657050601600140012001000800600400200at /℃98%95%90%85%556570506012001000800600400200t /℃98%95%90%85%J /(g ·m -2·h -1)图8温度与膜通量的关系Fig.8Relation between temperature and permeat55657050601000900800700600500400300200100t /℃98%95%90%85%P S I /(k g ·m -2·h -1)4——。

基于有限元方法的天线折叠式伸展臂结构优化设计

基于有限元方法的天线折叠式伸展臂结构优化设计
电子质量 ( 2 0 1 5 第1 1 期)
基于有限元方法的天线折叠式伸展臂结构优化设计
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F P . E Q =. 2 0 6 37 9 US U M ( V _ G )
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北京 : 人 民邮电出版社, 2 0 1 0 .
民邮电出版社, 2 0 0 7 : 2 4 3 — 2 4 4 .
[ 3 ] A NS Y S S t r u c t u r a l An a l y s i s Gu i d e [ M] . Re l e a s e 5 . 3 , ANS YS
I n c , 1 9 9 6.
言( A P D L ) 结合 优化设 计模块 对伸 展臂结 构进 行参 数化
有 限元建模 。该方法可根 据伸展臂结构参数 的不 同 , 获 得任一优化参数下 的伸 展臂有限元模型 , 避 免了建模过
[ 5 ] 张应迁, 张洪才 . A N S Y S 有 限元分析从 入 门到精通 [ M】 .
优化状态 优化前 优化后
质量 / K g 3 8 . 4 5 2 3 . 7 2
基频 / H z 0 . 2 2 0 . 2 1
图 6伸 展臂 频率 优化迭 代 过程 图
3 9
基于有限元方法的天线折叠式伸展臂结构优化设计
电子质量 ( 2 o 1 5 第1 1 期)
参考文献 :
[ 1 ] R y l e A . T h e Ne w C a mb r i d g e R a d i o T e l e s c o p e [ J ] . N a t u r e , 1 9 6 2 ,

一种设计大数值孔径衍射元件的优化方法

一种设计大数值孔径衍射元件的优化方法

ity o ia Na k i ie st Tini 0 0 1 Chn ) sr fChn , n a Unv r i yt a j 3 0 7 , ia n
Ab ta ! Ba e n t e r l t n h p b t e h s u n ie e es i n tp r d a d t ma l s e s r c : s d o h e a i s i e we n p a e q a t d L v l n u i e i n he s l tf n o z o e r r i ft e Fr s e d fr c ie ln . e g o tma e in me h d f rd fr c i e ee n t a g u e sz o h e n [ i a t e s a n v p i ld s t o o i a t lme t wih lr e e f v g f v n me i a a e t r s p o o e n h i r c i n e f i n y i d s u s d Th a a t r ft e m u - u c l p r u e i r p s d a d t e df a t fi e c s ic s e . e p r me e so h hi r f o c l v ld fr c i e ln e e m i e e i n e a l o s e 1n t a g u c l p ru e i e e ifa t e sa ed t r n d A d sg x mp e fa Fr n [ e s wih l e n me ia a e t v r e r r r s p e e t d, ih i o p r d wi h e p e c ig me h d a d t e p a e ma c i g r s n e wh c s m a e t t e d e t h n t o n h h s — t h n me h d i h c h to n t e d fr ci n e f in y a d i h u e f t h n . t ss o h tt e t e r t a d fr c i n e f i n y i a to f ce c n n t e n mb ro c ig I f i e wa h wn t a h h o e i l Jfa t fi e c c o c o h e in d Fr s e 1n 5 4 f ed sg e n [ e si 5 t e s

离面工作条件下光谱仪多光栅槽型优化设计

离面工作条件下光谱仪多光栅槽型优化设计
无缝光谱巡天极限星等在一定程度上受无缝光谱效率和无缝光谱光栅衍射效率 制约, 光栅衍射效率的数值模拟方法可分为标量波理论和矢量波理论两大类. 标量衍 射模型缺乏足够的精度. 矢量波理论本质上是严格求解麦克斯韦方程, 经常采用积分 法与微分法. 其中积分法以有限元法[1]和边界元法[2]为代表, 微分法以严格耦合波分 析(RCWA)方法为主, 同时还包括坐标变换法[3]、 有限差分法[4]、 基于快速傅里叶分 解(FFF)的微分算法[5]等. 在光栅衍射效率的优化方面, 基于标量衍射理论的研究者采用
关键词 望远镜, 仪器: 光谱仪, 方法: 分析, 方法: 数值 中图分类号: P111; 文献标识码: A
1 引言
空间天文光学观测是天文观测技术的重要发展方向之一. 我国在载人航天重大科学 工程项目的支持下, 正在开展大规模多波段成像和无缝光谱巡天的研制任务. 无缝光谱 巡天依托空间站平台开展从紫外波段到近红外波段低分辨率无缝光谱观测, 是空间站光 学巡天任务中的两大功能之一. 该巡天任务的开展对研究宇宙的起源与演化、探索紫外 及早期宇宙的研究等有极为重要的科学意义.
2 无缝光谱仪器光栅及光栅衍射效率的仿真
2.1 无缝光谱仪器光栅配置 无缝光谱仪器的核心色散元件是工作在焦面附近的光栅组件, 它由工作在不同波
段的24块光栅拼接而成. 在光学设计中, 各块光栅单独优化设计达到系统各项指标, 每 块光栅工作的入射角、 离面角以及工作级次均不相同. 前端望远镜系统采用离轴三反 结构、主镜口径2 m、焦比F14, 24块光栅工作在3个不同波段GI、GU、GV, 波长范围 覆盖255–1000 nm. 其中GI波段对应波长范围是620–1000 nm, GU波段对应波长范围 是255–420 nm, GV波段对应波长范围是400–650 nm, 所有的光栅均为透射式平面刻划 光栅, 光栅尺寸110 mm × 50 mm, 工作波段的光栅刻线密度GI为150 g/mm, GV为235 g/mm, GU为333 g/mm. 24块光栅在系统中的整体布局如图1所示.

高维线性模型的变量选择

高维线性模型的变量选择

高维线性模型的变量选择年级:2007级专业:概率论与数理统计研究方向:数理统计研究生:李玲玲导师:张军舰摘要高维数据在生物信息学、生物医学、计量经济学和机器学习等领域频繁出现,它使经典的统计方法遭受了较大的冲击,是目前统计学理论和应用研究中面临困难最多、挑战最严峻的研究领域之一。

对高维数据的研究,通常情况需要假定真实模型位于一个低维空间(至少协变量维数要比样本容量低),也就是常说的稀疏性(sparsity)假定。

然后再按照一定的规则选择变量进行降维。

通过选择变量,将对因变量根本没有影响或者影响较小的变量剔除,保留影响较大的变量,从而建立简洁的模型。

本论文在对前人已有研究成果进行综合分析的基础上,主要考察随机误差项分布未知时的高维线性模型的变量选择问题。

所采用的方法和思想主要是Fan和Lv(J.Fan,J.Lv. Sure independence screening for ultra-high dimensional feature space[J].Journal of the Royal Statistical Society Series B.2008,70:849-911.)的安全独立筛选(Sure independent screening,简记为SIS)方法和迭代安全独立筛选(Iterative sure independent screening,简记为ISIS)方法,与Chen,Variyath和Abraham(J.Chen,A.M.Variyath,B.Abraham.Adjusted empirical likelihood and its properties[J].Journal of Computational and Craphical Statistics.2008,17,426-443.)的调整经验似然(AEL)方法的有机结合。

从理论上进一步说明Fan和Lv的SIS方法和ISIS方法在误差项不服从正态分布时也是成立的,并且具有较好的安全筛选渐近性质。

KDP晶体全口径最佳入射角优化方法

KDP晶体全口径最佳入射角优化方法

072002-1 KDP晶体全口径最佳入射角优化方法*李 婷, 张 洋, 张 彬(四川大学电子信息学院,成都610064) 摘 要: 根据正交偏振干涉测量法(OPI)获得的KDP晶体折射率的空间分布数据求解KDP晶体内部失谐角分布,进而建立了倍频及和频KDP晶体全口径最佳入射角的优化模型和方法。

分析讨论了不同折射率畸变程度和不同功率密度入射情况下倍频及和频晶体入射角的变化规律。

在此基础上,对KDP晶体的全口径最佳入射角进行了优化。

结果表明:当KDP晶体折射率畸变程度较大时,倍频晶体对折射率变化较为敏感,而和频晶体对折射率变化则相对不敏感。

在实际工作中,首先在假设倍频晶体折射率分布均匀的前提下,对和频晶体的最佳入射角进行优化,而后通过适当调整倍频晶体及和频晶体的入射角,最终确定倍频晶体及和频晶体的全口径最佳入射角。

关键词: 惯性约束聚变; KDP晶体; 折射率不均匀性; 全口径最佳入射角; 转换效率 中图分类号: O437 文献标志码: A doi:10.11884/HPLPB201426.072002 惯性约束核聚变(ICF)实验对激光驱动器三倍频光的输出能力提出了很高的要求,同时也推动了以有效提高频率转换效率为核心的频率转换技术的发展。

当参与频率转换的光波满足相位匹配条件时,三倍频光可以获得最大的功率输出,因而高功率大口径的ICF激光系统采用了角度匹配技术以实现相位匹配。

然而,在实际工作中,由于晶体生长过程中的结构缺陷、应力引起的光弹效应、晶体表面形变、晶体自身的重力和温度变化[1]等因素均有可能导致晶体折射率空间分布的不均匀性,而这种不均匀性在快速生长的晶体中尤为突出。

晶体折射率空间分布的不均匀性会导致晶体不同空间位置处的相位失配量不同,进而对频率转换效率产生明显影响。

因此,如何在晶体折射率空间分布不均匀的实际条件下寻求ICF频率转换系统激光束的最佳入射角,以获得最大全口径三倍频转换效率,对实际的工程应用具有重要意义。

基于zemax的新型折返式卡塞格林望远镜系统设计

基于zemax的新型折返式卡塞格林望远镜系统设计

基于zemax的新型折返式卡塞格林望远镜系统设计
钱超;张金业
【期刊名称】《湖北工业大学学报》
【年(卷),期】2013(028)005
【摘要】利用光学软件zemax优化并设计了折返式卡塞格林望远镜系统.新型卡塞格林系统主次镜采用球面反射镜,避免了使用加工困难和成本较高的非球面镜.给出了利用zemax优化设计的整个过程,并通过评价函数、点列图、光线扇面图以及光学传递函数的评价手段对设计的系统进行评价和再优化,最终得到最好成像质量的望远镜系统.
【总页数】5页(P18-22)
【作者】钱超;张金业
【作者单位】湖北工业大学理学院,湖北武汉430068;湖北工业大学理学院,湖北武汉430068
【正文语种】中文
【中图分类】TN202;O43
【相关文献】
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3.两步式灵敏度矩阵法在卡塞格林望远镜装调中的应用 [J], 曹宇泽; 马文礼
4.基于环境温度反馈的卡塞格林望远镜自动调焦 [J], 管雯璐;谭逢富;靖旭;侯再红;
吴毅
5.基于衍射光学的大视场卡塞格林光学系统设计 [J], 任智斌;王治乐;张伟
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基于ZEMAX的激光光束整形技术试验研究

基于ZEMAX的激光光束整形技术试验研究

在激光技术的许多应用领域中, 光束质量至关 重要。激光材料加工 , 光学信息处理、 存储和记录 , 激光的医学临床应用等领域, 都对光束质量有较高 的要求。在非线性光学的频率变换技术中, 要求抽 运激光束强度均匀 ; 在高功率固体激光器和放大器 中, 输入光束的不均匀性会导致非线性效应, 使输出 光束质量变坏, 甚至损坏激光工作物质。激光光束 质量不仅影响激光器的整体性能 , 也极大地影响激 光技术的应用水平。通常激光器发出的激光束的空 间强度分布呈高斯分布 , 即高斯激光束。在很多应 用中 , 希望激光束是均匀分布。因此, 对激光光束进
基于zemax的激光光束整形技术试验研究中北大学电子测试技术国家重点实验室山西太原030051由于半导体激光器的发散角较大且输出的光束光斑是椭圆形因此需要对其输出的光束进行空间整形成一个近似圆形的激光光斑
Vo l. 50 No 3
工程与试验 EN GIN EERIN G & T EST
Sep. 2010
经过扩束镜准直整形之后 , 半导体激光器的发 散角为: = D L ( 2)
L 代表激光传输距离 , D 代表经过扩束准直之 后的光斑直径。将准直之后的参数按上述要求代入 公式 ( 2) , 得: 50 = 0 22m rad; 100 = 0 2m rad; 150 = 0 22mr ad ;
200
衔接扩束镜之后所测得的光斑尺寸数据 50 1 1 100 2 0 150 3 3 200 4 1
传输距离 ( m) 光斑尺寸 ( cm)
3 3 试验结果分析 在未加扩束镜之前 , 激光器的发散角大小按下 式计算 : = D L ( 1)
L 代表激光传输距离 , D 代表光斑直径。 L 分 别取 50m 、 100m 、 150m 以及 200m 。相应的 D 选取 4 5cm 、 10 5cm 、 15 2cm 及 19 8cm 。代入公式( 1) ,

Si上GaAs技术呼之欲出

Si上GaAs技术呼之欲出

Si上GaAs技术呼之欲出
羽东
【期刊名称】《世界产品与技术》
【年(卷),期】2002(000)011
【总页数】3页(P26-28)
【作者】羽东
【作者单位】无
【正文语种】中文
【中图分类】TN303
【相关文献】
1.外延迁移技术制作用于光电子单片集成的Si上GaAs/GaAlAsDHLED [J], 肖德元;郭康瑾
2.Si衬底上GRIN—SCH GaAs/AlGaAs SQW激光器 [J], 相奇;黄绮
3.在Si衬底上异质外延GaAs的位错产生机理及其抑制技术的研究进展 [J], 黄廷荣
4.沟道SI-GaAs衬底上正装GaAlAs/GaAs BH激光器的制作 [J], 殷景志;胡礼中;张皓月
5.用离子集团束技术在Si上外延生长GaAs [J], 余怀之;吕玉林;刘建平;冯德伸因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。

如何增加“离子运动实验”可见度

如何增加“离子运动实验”可见度

如何增加“离子运动实验”可见度
张庆英
【期刊名称】《中小学实验与装备》
【年(卷),期】1995(000)002
【摘要】如何增加“离子运动实验”可见度枝城师范学校张庆英(443300)中师物理教材(88年版)第二册第195页小实验"观察离子的运动"。

按书中的装置实验来观察容器中液体旋转方向,可见度较差,学生不易同时观察,为此,笔者在教学实践中采用了如下改进措施。

在玻璃...
【总页数】1页(P30-30)
【作者】张庆英
【作者单位】枝城师范学校
【正文语种】中文
【中图分类】G633.8
【相关文献】
1.运动生物化学实验教学中增加开放实验的探索 [J], 李芳成
2.增加动态网页对搜索引擎可见度的策略 [J], 梅林
3.用摄像机和投影器增加物理演示实验的可见度 [J], 赵达林
4.高速运动的微观粒子的质量真是会随速度增加而无限增加吗?——点评季灏先生
质疑质速关系的四篇实验报告 [J], 范良藻
5.肌肉内富血小板血浆单一剂量反转增加运动诱导的肌肉损伤血浆铁离子浓度:一
项实验研究(英文) [J], Zekine Punduk;Onur Oral;Nadir Ozkayin;Khalid Rahman;Rana Varol
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课程论文首页
激光压缩镜的设计
张玲(120091002166)
中文摘要:
ZEMAX是一个使用光线追迹的方法来模拟折射、反射、衍射、偏振的各种序列和非序列光学系统的光学设计和仿真软件。

ZEMAX的光学设计功能体现在使用序列模式设计传统的光学成像系统,平衡优化成像系统的相差,分析评价成像系统的像差,分析评价成像质量,给光学系统分配合适的公差等方面。

本文通过设计一个激光压缩镜加深对该软件的应用。

关键词:1ZEMAX,压缩镜,仿真,优化
目录
一、课程设计目的与背景 (4)
二、课程设计基本要求 (4)
三、设计方案仿真 (4)
1、打开Zemax软件 (4)
2、设置参数 (4)
3、计算设置压缩镜结构参数 (5)
4、镜头数据编辑Lens data 参数如下: (5)
5、设置优化函数 (5)
6、进行优化 tools->Optimization (6)
7、优化后的各参量的变化 (6)
8,系统描述 (8)
四、设计总结 (8)
一、课程设计目的与背景
ZEMAX 是一套综合性的光学设计仿真软件,它将实际光学系统的设计概念、优化、分析、公差以及报表整合在一起。

ZEMAX 不只是透镜设计软件而已,更是全功能的光学设计分析软件,具有直观、功能强大、灵活、快速、容易使用等优点,与其它软件不同的是 ZEMAX 的 CAD 转文件程序都是双向的,如 IGES 、 STEP 、 SAT 等格式都可转入及转出。

而且 ZEMAX可仿真 Sequential 和 Non-Sequential 的成像系统和非成像系统。

通过几天的专业课程设计,让我们掌握了Zemax软件最基本的使用方法和基本的光路设计步骤,也加深了对基础知识的理解,加强了分析设计能力,培养了我们科学严谨的态度。

本课程设计通过单透镜、双镜头系统设计的训练,学会了如何键入wavelength、Lens data,产生ray fan,spot diagrams,定义thickness solve以及variables,执行简单光学设计最佳化。

并通过设计一个Galilean激光压缩镜加深对该软件的应用。

二、课程设计基本要求
要求设计无焦5X光学压缩镜镜,要求2个透镜,输入激光1053nm,100mm光斑输入,20mm光斑输出,使用球面透镜,价格便宜的玻璃,尺寸紧凑,光程差PTV<=0.1波长。

三、设计方案仿真
1、打开Zemax软件
2、设置参数
(1)点击设置general参数如下:
(2)设置光波长Wavelengths 参数如下:
3、计算设置压缩镜结构参数
(1)玻璃材料选取最为常见的BK7材料,折射率为1.5168;
(2)f1为正透镜,选取双凸透镜,初始R无穷大,透镜厚度为8mm;(3)f2为负透镜,选取平凹透镜,初始R无穷大,透镜厚度为9mm;(4)透镜之间的距离d=250mm
4、镜头数据编辑Lens data 参数如下:
5、设置优化函数
6、进行优化 tools->Optimization
7、优化后的各参量的变化
(1)二维图如下:
(2) RayAberration像差图如下:
(3)Optical Path光程差图如下:
8,系统描述
(1)透镜数据:
(2)边缘厚度数据:
四、设计总结
通过设计,仿真结果基本达到要求,使得100毫米的平行激光光束射入,压缩成20毫米的平行光束出射,实现激光压缩的效果。

从优化后的结果可以看出,要设置好一个这样的双镜头压缩系统,我们可以使用4毫米厚的镜片,凸透镜的曲率半径为-492.880743mm,凹透镜的曲率半径为859.501047mm,两透镜的距离为250mm。

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