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Precise mode control of laser-written waveguides for broadband,low-dispersion 3D integrated optics

Light(Science & Applications) 2024年第6期13卷 1186-1195页

作者： Yuying Wang Lijing Zhong Kuen Yao Lau Xuhu Han Yi Yang jiacheng hu Sergei Firstov Zhi Chen Zhijun Ma Limin Tong Kin Seng Chiang Dezhi Tan Jianrong Qiu College of Optical Science and Engineering Zhejiang University310027HangzhouChina Institute of Light+X Science and Technology College of Information Science and EngineeringNingbo University315211NingboChina School of Optoelectronic Science and Engineering&Collaborative Innovation Center of Suzhou Nano Science and Technology Soochow University215006SuzhouChina Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences Dianov Fiber Optics Research Center38 Vavilov str.Moscow119333Russia Zhejiang Lab 311121HangzhouChina College of Materials Science and Engineering Key Laboratory of Advanced Materials of Yunnan ProvinceKunming University of Science and Technology650093KunmingYunnanChina Department of Electrical Engineering City University of Hong Kong83 Tat Chee AvenueKowloonHong Kong SARChina School of Materials Science and Engineering Zhejiang University310027HangzhouChina

Three-dimensional(3D)glass chips are promising waveguide platforms for building hybrid 3D photonic circuits due to their 3D topological capabilities,large transparent windows,and low coupling *** present,the key challenge in scaling down a benchtop optical system to a glass chip is the lack of precise methods for controlling the mode field and optical coupling of 3D waveguide ***,we propose an overlap-controlled multi-scan(OCMS)method based on laser-direct lithography that allows customizing the refractive index profile of 3D waveguides with high spatial precision in a variety of *** the basis of this method,we achieve variable mode-field distribution,robust and broadband coupling,and thereby demonstrate dispersionless LP21-mode conversion of supercontinuum pulses with the largest deviation of<0.1 dB in coupling ratios on 210 nm *** approach provides a route to achieve ultra-broadband and low-dispersion coupling in 3D photonic circuits,with overwhelming advantages over conventional planar waveguide-optic platforms for on-chip transmission and manipulation of ultrashort laser pulses and broadband supercontinuum.

关键词： waveguide mode dispersion

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基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定

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焊接学报 2024年第4期45卷 86-92,I0008页

作者：胡嘉成於双飞张涛管贻生朱海飞广东工业大学机电工程学院广州510006

针对目前基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人焊接研究中,焊缝路点的焊枪空间姿态确定方法针对性强、局限性高等问题,提出了一种基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定方法.首先描述了焊枪的空间姿态参数模型,然后... 详细信息

针对目前基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人焊接研究中,焊缝路点的焊枪空间姿态确定方法针对性强、局限性高等问题,提出了一种基于焊缝路点局部点云的焊枪空间姿态确定方法.首先描述了焊枪的空间姿态参数模型,然后通过考虑传感器的前置安装距离确定kd-tree的最小搜索半径,获取焊缝路点处的局部点云,并逐步确定该路点处焊枪的偏摆平面与倾斜平面,从而确定焊枪在该焊缝路点处与工件的无碰空间姿态.结果表明,该方法适应性强、有效性好.由于点云表面质量的原因,姿态确定结果与真实姿态存在一定波动,后续经过平滑处理可以满足机器人焊接需求,有望提升基于三维视觉传感面向几何与位置信息不确定工件的机器人自主焊接作业水平.

关键词：三维点云焊枪姿态机器人焊接

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基于混合储能的交直流混联微电网功率分级协调控制策略

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电工技术学报 2024年第8期39卷 2311-2324页

作者：王力胡佳成曾祥君赵斌张治国长沙理工大学电气与信息工程学院长沙410004 西藏华东水电设备成套有限公司拉萨851414

针对交直流混联微电网孤岛运行时,仅靠互联变流器协调网间功率无法有效缓解系统频率与电压波动,且单一蓄电池储能难以适用多场景功率需求的问题,提出利用超级电容和蓄电池混合储能的交直流混联微电网功率协调控制策略。将混合储能作为... 详细信息

针对交直流混联微电网孤岛运行时,仅靠互联变流器协调网间功率无法有效缓解系统频率与电压波动,且单一蓄电池储能难以适用多场景功率需求的问题,提出利用超级电容和蓄电池混合储能的交直流混联微电网功率协调控制策略。将混合储能作为储能子网连接在直流母线上,优先采用超级电容平抑交直流子网内功率波动,提出以储能荷电状态来划分五种工作模式的改进混合储能控制策略。兼顾超级电容快速响应特性和减少互联变流器的频繁起动,根据直流子网电压和交流子网频率波动程度,提出功率自治和功率互济工况的两级分层协调控制策略。通过设计混合储能处于不同工作模式的网间功率互济场景,仿真证明了所提混合储能和互联变流器协调控制策略能够平抑各子网负荷功率波动。

关键词：交直流混联微电网混合储能互联变流器功率协调控制

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轴向磁力轴承结构综述

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轴承 2024年第1期 19-27页

作者：方康平胡业发吴华春李强胡佳成武汉理工大学机电工程学院武汉430070 湖北省磁悬浮工程技术研究中心武汉430070

按照悬浮力的产生方式将轴向磁力轴承分为主动型、被动型和混合型,主动型的优点是能够产生可控电磁力,被动型的优点是结构简单,混合型兼顾了主动型和被动型的特点。在研究同心单环结构的基础上,分析了具备冗余性的同心多环冗余结构及叠... 详细信息

按照悬浮力的产生方式将轴向磁力轴承分为主动型、被动型和混合型,主动型的优点是能够产生可控电磁力,被动型的优点是结构简单,混合型兼顾了主动型和被动型的特点。在研究同心单环结构的基础上,分析了具备冗余性的同心多环冗余结构及叠片式冗余结构,从电磁力角度看,整体式同心双环结构优于同心三环结构,叠片式六环结构优于叠片式四环结构和叠片式八环结构。最后,对轴向磁力轴承在结构、控制及工业应用方面的发展前景进行了展望,轴向磁力轴承的结构应当朝着更具备冗余性和重构能力的方向优化。

关键词：滑动轴承磁力轴承结构设计磁场永磁材料气隙

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中国式现代化视域下习近平文化思想的生成基础与理论特质

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六盘水师范学院学报 2024年第4期36卷 1-9页

作者：张华春胡嘉程西南石油大学马克思主义学院四川成都610500

新时代以来,文化建设逐渐成为推动中华民族精神文明建设的重要战略部署。习近平总书记借鉴马克思主义文化理论与中华优秀传统文化观点,汲取新中国成立前后的文化建设经验,结合当前中国国情、世情、党情,提出了一系列文化建设工作的新主... 详细信息

新时代以来,文化建设逐渐成为推动中华民族精神文明建设的重要战略部署。习近平总书记借鉴马克思主义文化理论与中华优秀传统文化观点,汲取新中国成立前后的文化建设经验,结合当前中国国情、世情、党情,提出了一系列文化建设工作的新主张、新见解、新看法,形成了习近平文化思想。中国式现代化是推进中华文化建设的重要路径,与习近平文化思想存在着逻辑耦合,以及共同的目标愿景。中国式现代化与习近平文化思想之间存在同质同向的理论特质,基于中国式现代化中人民至上的价值理念、构建人类文明新形态的战略任务、追求物质文明与精神文明同时发展的科学体系、引领中华民族共同体建设的目标导向,与习近平文化思想中以人民为中心发展文化的理论观点、建设中华民族现代文明的文化使命、坚持体用结合的科学内涵、坚持文化自信的天下胸怀,提炼出人民性、实践性、科学性、民族性等理论特质,对推进中国式现代化以及新时代文化建设工作具有重要的理论价值与实践意义。

关键词：习近平文化思想中国式现代化生成基础理论特质

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多通道抗串扰式光谱共焦位移测量方法

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计量学报 2024年第4期45卷 489-495页

作者：孙振国李加福罗明哲李轶凡胡佳成中国计量大学计量测试工程学院浙江杭州310018 中国计量科学研究院北京100029

提出一种位移测量方法,解决扫描光谱共焦测量系统存在不同共焦点之间的相互干扰问题。通过光纤束保持多个测量通道之间的独立性,并利用光开关切换测量通道来防止干扰。该系统的7个共焦点构成一个等边六边形,其中6个点分别位于六边形的... 详细信息

提出一种位移测量方法,解决扫描光谱共焦测量系统存在不同共焦点之间的相互干扰问题。通过光纤束保持多个测量通道之间的独立性,并利用光开关切换测量通道来防止干扰。该系统的7个共焦点构成一个等边六边形,其中6个点分别位于六边形的各顶点处,1个共焦点位于六边形的中心,六边形的边长为43.27μm。通过位移测量实验得出,位移测量系统各测量通道的绝对误差小于0.15μm,范围为0~90μm。在测量台阶高度的实验中,2个高度差为30μm的台阶面,误差最大者为0.16μm;在球径测量实验中,无需移动测量系统或被测物体便可完成7路通道的测量;通过对数据进行拟合得到半径为5 mm的球体近似值,最大误差为80.92μm。对比传统方法,该方法展现了较高的精度和分辨率。

关键词：几何量测量光谱共焦多通道位移测量共焦位移

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Simulation on Residual Stress of Shot Peening Based on a Symmetrical Cell Model

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Chinese Journal of Mechanical Engineering 2017年第2期30卷 344-351页

作者： Cheng WANG jiacheng hu Zhenbiao GU Yangjian XU Xiaogui WANG College of Mechanical Engineering Zhejiang University ofTechnologyHangzhou 310014China

The symmetrical cell model is widely used to study the residual stress induced by shot peening. However, the correlation between the predicted residual stresses and the shot peening coverage, which is a big challenge for the researchers of the symmetrical cell model, is still not established. Based on the dynamic stresses and the residual stresses outputted from the symmetrical cell model, the residual stresses corresponding to full coverage are evalu- ated by normal distribution analysis. The predicted nodal dynamic stresses with respect to four corner points indicate that the equi-biaxial stress state exists only for the first shot impact. Along with the increase of shot number, the interactions of multiple shot impacts make the fluctuation of the nodal dynamic stresses about an almost identical value more and more obvious. The mean values and standard deviations of the residual stresses gradually tend to be stable with the increase of the number of shot peening series. The mean values at each corner point are almost the same after the third peening series, which means that an equi-biaxial stress state corresponding to the full coverage of shot peening is achieved. Therefore, the mean values of the nodal residual stresses with respect to a specific transverse cross-section below the peened surface can be used to correlate the measured data by X-ray. The predicted residual stress profile agrees with the experimental results very well under 200% peening coverage. An effective correlation method is proposed for the nodal residual stresses predicted by the symmetrical cell model and the shot peening coverage.

关键词： Residual stress Symmetrical cell model Equi·biaxial stress state Shot peening coverage Dynamic stress

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基于2D-DIC的轴体扭矩测量方法

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现代电子技术 2024年第21期47卷 165-170页

作者：袁治未陈爱军林杰俊胡佳成蔡晋辉中国计量大学计量测试与仪器学院浙江杭州310018 上海船舶设备研究院上海200031

针对传统二维数字图像相关法易受离面位移影响,难以用于测量扭矩这一现状,文中在现有二维数字图像相关法的基础上,提出基于曲面展开和位移量预测的轴体扭矩测量方法。采用曲面展开法将二维轴体图像与轴体物理结构进行结合,获取轴体三维... 详细信息

针对传统二维数字图像相关法易受离面位移影响,难以用于测量扭矩这一现状,文中在现有二维数字图像相关法的基础上,提出基于曲面展开和位移量预测的轴体扭矩测量方法。采用曲面展开法将二维轴体图像与轴体物理结构进行结合,获取轴体三维曲面信息,有效补偿了轴体扭转位移计算结果,并利用位移量预测法减少了参考子区与变形子区相对位移的计算量。进行了曲面展开法补偿扭转位移前后的对比实验,传统数字图像相关法与位移量预测法的对比实验和不同直径轴体扭矩测量实验。实验结果表明:加入曲面展开法后,扭矩测量结果的绝对误差最高减小了0.21 N·m;位移量预测法相对传统方法计算结果相近,但计算速度最高提升了31.6%;不同直径轴体扭矩测量结果的相对误差在±4.35%以内,具有较好的稳定性和准确性。

关键词：二维数字图像相关法轴体扭矩离面位移曲面展开法位移量预测法

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A Retrodirective Array Enabled by CMOS Chips for Two-Way Wireless Communication with Automatic Beam Tracking

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Engineering 2024年第6期37卷 196-207页

作者： jiacheng Guo Yizhu Shen Guoqing Dong Zhuang Han Sanming hu State Key Laboratory of Millimeter Waves School of Information Science and EngineeringSoutheast UniversityNanjing 210096China Purple Mountain Laboratories Nanjing 211111China

This article proposes and demonstrates a retrodirective array(RDA)for two-way wireless communication with automatic beam *** proposed RDA is enabled by specifically designed chips made using a domestic complementary metal-oxide semiconductor(CMOS)*** highly integrated CMOS chip includes a receiving(Rx)chain,a transmitting(Tx)chain,and a unique tracking phaselocked loop(PLL)for the crucial conjugated phase recovery in the *** article also proposes a method to reduce the beam pointing error(BPE)in a conventional *** validate the above ideas simply yet without loss of generality,a 2.4 GHz RDA is demonstrated through two-way communication links between the Rx and Tx chains,and an on-chip quadrature coupler is designed to achieve a nonretrodirective signal suppression of 23 *** experimental results demonstrate that the proposed RDA,which incorporates domestically manufactured low-cost 0.18 lm CMOS chips,is capable of automatically tracking beams covering±40with a reduced *** CMOS chip in the RDA has a compact size of 4.62 mm^(2) and a low power consumption of 0.15 *** the best of the authors’knowledge,this is the first research to demonstrate an RDA with a fully customized CMOS chip for wireless communication with automatic beam tracking。

关键词： Automatic beam tracking CMOS Retrodirective array Two-way communication

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夏热冬冷地区建筑墙体霉菌滋生风险研究

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制冷 2024年第3期43卷 59-62页

作者：姜雨含胡锦华胡家铖谢华慧张世哲邱欣毅湖南科技大学土木工程学院湘潭411100 湖南科技大学湖南省智慧建造装配式被动房工程技术研究中心湘潭411100 五邑大学土木建筑学院江门529020

建筑墙体霉菌的滋生不仅影响建筑整体美观性,还会引发室内人员呼吸道疾病和过敏症状。不同气候地区影响霉菌滋生的因素存在较大差异。本文对湖南省湘潭市某高校新建实验室墙体内表面温度和相对湿度进行连续监测,利用WUFI-Bio软件进行数... 详细信息

建筑墙体霉菌的滋生不仅影响建筑整体美观性,还会引发室内人员呼吸道疾病和过敏症状。不同气候地区影响霉菌滋生的因素存在较大差异。本文对湖南省湘潭市某高校新建实验室墙体内表面温度和相对湿度进行连续监测,利用WUFI-Bio软件进行数据分析,评估墙体霉菌滋生风险。结果显示:当墙体内表面相对湿度高于70%时,霉菌滋生风险较大;当墙体内表面相对湿度低于70%时,霉菌滋生受温度的影响增加;当墙体内表面相对湿度低于60%时,霉菌滋生风险较低。即6月至8月中旬,被测墙体霉菌滋生风险较高。本结果可为减少建筑墙体霉菌危害,改善室内热湿环境提供一定参考。

关键词：夏热冬冷地区建筑墙体霉菌热湿环境风险评估

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