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激光-电弧复合焊接铝合金的研究进展分析

华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第3期52卷 57-74页

作者：罗震苏杰王小华肖斌斌孙立国杨越毕元波张熠轩天津大学材料科学与工程学院天津300350 天津大族天成光电技术有限公司天津300405

为早日实现“双碳”目标,轻量化制造是必经之路。铝合金以其低密度、高比强度和可回收利用等优点脱颖而出,并且具备高塑形、优良耐腐蚀能力从而可以广泛应用于各行各业,但因为其特殊的热物理性质及复杂的合金化学成分,使其焊接过程中极... 详细信息

为早日实现“双碳”目标,轻量化制造是必经之路。铝合金以其低密度、高比强度和可回收利用等优点脱颖而出,并且具备高塑形、优良耐腐蚀能力从而可以广泛应用于各行各业,但因为其特殊的热物理性质及复杂的合金化学成分,使其焊接过程中极易出现气孔、热裂纹等焊接缺陷,其焊接难题限制了铝合金在轻量化之路的进一步发展。激光-电弧复合焊接技术结合激光焊接技术与电弧焊接技术的优势,以其大焊接熔深、高焊接效率、高焊接质量著称,并逐渐成为铝合金高效优质焊接的重要熔焊工艺。为掌握铝合金激光-电弧复合焊的研究现状,本文首次通过文献计量学的方法定量分析了Web of Science(WoS)数据库中1995—2021年已发表的该领域的学术论文,并通过使用VOSviewer软件对WoS数据库数据进行了可视化处理。结果表明,焊接接头、微观组织、热影响区、力学性能及激光与电弧的相互作用为研究热点,因此本文从上述领域对铝合金的激光-电弧复合焊接进行了总结与分析,并结合激光-电弧复合焊接过程中的在线监测技术与新型激光在复合焊中的应用展开讨论分析,得出激光-电弧复合焊接铝合金中接头类型的选取,微观组织的分布,力学性能的提升措施及复合热源的相互作用机制。旨在为后续研究激光-电弧复合焊接铝合金提供参考。最后,基于当下的研究现状,本文提出了该领域面临的挑战及未来工作展望。

关键词：激光-电弧复合焊接文献计量学铝合金微观组织力学性能

Cs/O沉积Na_(2)KSb光电阴极表面的第一性原理研究

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物理学报 2024年第8期73卷 341-349页

作者：王麒铭张益军王兴超王亮金睦淳任玲刘晓荣钱芸生南京理工大学电子工程与光电技术学院南京210094 北方夜视科技(南京)研究院有限公司南京211106

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构... 详细信息

Na_(2)KSb光电阴极在光电倍增管、图像增强器、真空电子源等领域具有重要应用.为指导高灵敏度Na_(2)KSb光电阴极的制备,采用第一性原理计算方法,研究不同表面取向和原子终止面的Na_(2)KSb表面模型,获得稳定且最有利于电子发射的表面结构.基于该表面进一步研究了不同覆盖度下的Cs原子沉积和Cs/O原子共沉积对Na_(2)KSb表面电子结构和光学性质的影响.对比表面能、吸附能和吸附前后的功函数结果表明,Na_(2)KSb(111)K表面具有优越的电子发射能力以及良好的稳定性.当Na_(2)KSb(111)K表面吸附2/4单层的Cs原子和1/4单层O原子时,获得最大功函数下降量0.16 eV.表面吸附Cs/O原子有利于电荷往表面上方转移,并产生电荷累积,能形成有效表面偶极矩.通过分析能带结构和态密度,发现吸附Cs原子对导带底存在额外的能带贡献,且引入O原子吸附后价带发生上移.此外,吸附Cs/O原子有利于增强表面近红外光吸收,但是会导致表面紫外和可见光吸收变差.

关键词： Na_(2)KSb 光电阴极 Cs/O沉积功函数偶极矩

氮杂环苯基吡啶类铱配合物的合成及其器件性能

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精细化工 2024年第3期41卷 580-587页

作者：潘露露杭德余陈婷温洁向陆军钱家盛安徽大学化学化工学院安徽合肥230601 北京燕化集联光电技术有限公司北京102422

通过引入苯基吡啶,对2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶-8-硼酸酯(Ⅱ)进行修饰,并对辅助配体进行部分氘代,同时对5-甲基-2-对甲苯基吡啶主配体的两个甲基进行全氘代,分别合成了2种铱配合物,双[5-甲基-2-(4-甲基苯基)吡啶基-N,C^(2)]{2-[7-(6... 详细信息

通过引入苯基吡啶,对2-甲基苯并呋喃并[2,3-b]吡啶-8-硼酸酯(Ⅱ)进行修饰,并对辅助配体进行部分氘代,同时对5-甲基-2-对甲苯基吡啶主配体的两个甲基进行全氘代,分别合成了2种铱配合物,双[5-甲基-2-(4-甲基苯基)吡啶基-N,C^(2)]{2-[7-(6-苯基吡啶-2-基)二苯并呋喃-4-基]-4-苯基吡啶}合铱(Ⅳ)和双{5-(甲基-d3)-2-[4-(甲基-d3)苯基]吡啶基-N,C^(2)}[2-{7-[6-(甲基-d3)吡啶-2-基]二苯并呋喃-4-基}-4-(苯基-d5)吡啶]合铱(Ⅳ-d_(20))。采用1HNMR、HRMS、元素分析仪对其结构进行了表征与确认。利用UV-Vis光谱、荧光发射光谱(PL)和循环伏安法对其光物理性质及能级结构进行了测试,以铱配合物Ⅳ和Ⅳ-d_(20)为客体制备了器件,并评价了其性能。结果表明,铱配合物Ⅳ和Ⅳ-d_(20)的光致发光光谱发射波长分别为546.9和548.0 nm,均是潜在的黄绿色磷光材料。铱配合物Ⅳ-d_(20)在电致发光下表现出更优异的器件性能。基于铱配合物(MMppy-d6)2Ir(MPPBFP-d8)的器件发射波长为552 nm,色坐标为(0.43,0.56),最大电流效率为97.49 cd/A,最大外量子效率为26.83%。

关键词：氘代铱配合物磷光掺杂 OLED 功能材料

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低空间频率干涉条纹的载频计算方法

光学学报 2024年第4期44卷 188-195页

作者：张喆郑东晖陈磊李金鹏南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 中科院南京耐尔思光电仪器有限公司江苏南京211300

提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0... 详细信息

提出了一种可用于低空间频率干涉条纹的载频计算方法。该方法构建了载频干涉条纹的近似模型,实现了载频参数的线性迭代求解方法。仿真表明,该方法适用于多种情况,即使干涉图背景分布不均,也可准确计算载频,误差最大优于0.01λ,最小可达0.002λ,λ为632.8 nm。将所提方法求得的载频参数用于移相干涉中,相位均方根误差可达0.0002λ。实验中,所提方法与移相法相比,载频误差小于0.007λ,将求得的载频用于移相干涉时,相位无明显纹波。为低空间频率的干涉条纹提供了一种新的载频计算方法,可广泛用于干涉测量领域的各个方面。

关键词：测量干涉测量载频计算相位提取迭代法

飞秒激光烧蚀YAG晶体的阈值及孵化效应研究

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红外与激光工程 2024年第3期53卷 84-92页

作者：商涛邓国亮王俊伍杰蔡睿陈茹波许云龙四川大学电子信息学院四川成都610065 苏州长光华芯光电技术股份有限公司江苏苏州215163

孵化效应在超快激光烧蚀和加工的过程中起着重要作用。文中通过实验研究了波长为1030 nm的飞秒激光烧蚀YAG晶体的阈值和孵化效应。在单脉冲作用时,YAG表面发生“温和”烧蚀,具有较小的烧蚀孔径和深度;多脉冲作用时,由于孵化作用的影响,... 详细信息

孵化效应在超快激光烧蚀和加工的过程中起着重要作用。文中通过实验研究了波长为1030 nm的飞秒激光烧蚀YAG晶体的阈值和孵化效应。在单脉冲作用时,YAG表面发生“温和”烧蚀,具有较小的烧蚀孔径和深度;多脉冲作用时,由于孵化作用的影响,烧蚀阈值随着脉冲数的增加而显著降低。分别采用三种孵化模型,对比研究了其对YAG晶体烧蚀阈值的拟合效果。通过实验和拟合,得到单脉冲作用下烧蚀阈值为F_(th,1)=(12.27±3.56)J/cm^(2);多脉冲作用下,饱和孵化阈值为F_(th,∞)=(1.82±0.37)J/cm^(2)。该研究为飞秒激光精密加工中的能量和脉冲数等参数的控制提供了参考。

关键词：飞秒激光烧蚀阈值孵化效应孵化模型

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基于F-P腔的PDH稳频技术研究

激光技术 2024年

作者：王新龙高俊叶瀚礼王晨晟华中光电技术研究所

稳频激光在原子操控、激光通信、激光雷达、精密光谱等领域有着广阔的应用前景。为了满足稳频激光的应用需求，且使输出频率可调谐，采用对激光光源电流直接调制的PDH稳频技术，设计了一种基于法布里-珀罗（F-P）腔的可调谐稳频激光。... 详细信息

稳频激光在原子操控、激光通信、激光雷达、精密光谱等领域有着广阔的应用前景。为了满足稳频激光的应用需求，且使输出频率可调谐，采用对激光光源电流直接调制的PDH稳频技术，设计了一种基于法布里-珀罗（F-P）腔的可调谐稳频激光。结果表明，通过双激光拍频测试得频率稳定度为5.3×10-12@1 s，相比自由运转时提升3个数量级；稳频激光线宽为381.68 kHz@10μs，12 h功率稳定度为1.7×10-3；通过控制F-P腔腔长可实现稳频激光输出频率大于1.2 GHz的连续调谐，调谐系数约为401.7 kHz/mV。该稳频激光能满足相关应用需求，且其连续调谐特性可有效弥补原子参比池作为参考源频率相对单一的局限。

关键词：激光器 F-P腔 Pound-Drever-Hall技术频率锁定连续调谐

用于激光无线能量传输的分布式最大功率点追踪系统研究(内封面文章)

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红外与激光工程 2024年第4期53卷 78-88页

作者：陈玉超邓国亮杨火木孙延峰旭苟于单王俊周寿桓四川大学电子信息学院四川成都610065 苏州长光华芯光电技术股份有限公司江苏苏州215000

在激光无线能量传输中,由于瞄准系统误差和物体遮挡的影响,光电池阵列接收到的激光辐照分布不均匀,导致光电池阵列组串内的电池间出现电流失配,输出功率下降。针对该问题,采用分布式最大功率点追踪(Distributed Maximum Power Point Tra... 详细信息

在激光无线能量传输中,由于瞄准系统误差和物体遮挡的影响,光电池阵列接收到的激光辐照分布不均匀,导致光电池阵列组串内的电池间出现电流失配,输出功率下降。针对该问题,采用分布式最大功率点追踪(Distributed Maximum Power Point Tracking,DMPPT)技术,减少光电池阵列组串内的电池间电流失配,并用并联型Boost(PT-Boost)电路替代传统Boost电路,降低DC/DC转换器的输入电流纹波,使DMPPT系统获得高追踪效率。实验结果表明,相较于传统Boost电路,PT-Boost电路的追踪效率提高3.6%,达到93.5%。在上述研究的基础上,设置了遮光率分别为0%、25%和50%的激光无线能量传输场景,DMPPT系统整体效率分别达到了93%、92.6%和90.3%。该研究结果对激光辐照不均匀场景下激光无线能量传输的最大功率点追踪指导意义。

关键词：激光无线能量传输分布式最大功率点并联型Boost电路追踪效率整体效率

Rb掺杂对K-Cs-Sb阴极材料光电性质的影响

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光学学报 2024年第4期44卷 219-226页

作者：韩允锋金睦淳任玲王兴超张锴珉刘晓荣钱芸生张益军南京理工大学电子工程与光电技术学院江苏南京210094 北方夜视技术股份有限公司江苏南京211106

通过掺杂Rb有助于改善碱锑化合物光电阴极的光谱响应并降低热发射。为了从理论上研究K-Cs-Sb光电阴极材料中掺Rb的作用机理,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,分别建立了K_(2)CsSb、K_(2)Cs_(0.75)Rb_(0.25)Sb、K_(2)Cs_(0.5)Rb_(0... 详细信息

通过掺杂Rb有助于改善碱锑化合物光电阴极的光谱响应并降低热发射。为了从理论上研究K-Cs-Sb光电阴极材料中掺Rb的作用机理,采用基于密度泛函理论的第一性原理方法,分别建立了K_(2)CsSb、K_(2)Cs_(0.75)Rb_(0.25)Sb、K_(2)Cs_(0.5)Rb_(0.5)Sb、K_(2)Cs_(0.25)Rb_(0.75)Sb、K_(2)RbSb 5种不同Cs/Rb比例(原子数分数之比)的K-Cs-Rb-Sb体模型以及相应的(111)表面模型,计算了其电子结构与光学性质。计算结果表明,对于不同Cs/Rb比例的K-Cs-Rb-Sb体模型,Rb掺杂对其光学性质的影响甚微。随着Rb/Cs比例的增加,体模型的形成能和形成焓以及表面模型的表面能变低,说明K-Cs-Rb-Sb化合物容易形成且稳定。此外,与传统的K_(2)CsSb相比,K_(2)Cs_(0.25)Rb_(0.75)Sb的功函数更大,电导率更大,同时又具有最小的禁带宽度和离化能,因此,Cs/Rb比例为1∶3的K-Cs-Rb-Sb阴极适合作为量子效率高、暗电流低且导电性好的光电发射材料。

关键词：材料 K-Cs-Sb光电阴极 Rb掺杂光电性质第一性原理

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半绝缘砷化镓光电导天线的封装优化

激光与光电子学进展 2024年

作者：张梓桐王天一郭宇飞李金江添翼王建波齐志强王晨晟华中光电技术研究所-武汉光电国家研究中心大恒新纪元科技股份有限公司

宽谱太赫兹脉冲在国防科技、安防探测、无损检测等方面有着巨大潜力。基于半绝缘砷化镓（SI-GaA s）的光电导天线（PCA）作为常见的宽谱太赫兹脉冲产生器件具有易于加工、发射频谱宽等特点。PCA芯片普目前遍面临太赫兹发射功率较低的问... 详细信息

宽谱太赫兹脉冲在国防科技、安防探测、无损检测等方面有着巨大潜力。基于半绝缘砷化镓（SI-GaA s）的光电导天线（PCA）作为常见的宽谱太赫兹脉冲产生器件具有易于加工、发射频谱宽等特点。PCA芯片普目前遍面临太赫兹发射功率较低的问题，而通过改进器件耐压性来提升功率是最直接且有现实意义的方法之一。本工作利用氮化硅和硅凝胶对PCA芯片进行钝化和封装，并利用时域光谱系统（THz-TDS）测量其太赫兹波形。结果表明：一、氮化硅钝化层的引入可以增大无激光照射下的器件电阻约一个数量级、提高太赫兹波幅值约6倍、将在大气环境下探测到的太赫兹谱宽从1.5 THz扩展至约3 THz；二、硅凝胶能对激光起到汇聚或发散作用，同时也可以提高器件耐压性至少1.4倍，进而提升太赫兹波幅值约1.5倍。

关键词：太赫兹脉冲光电导天线太赫兹时域光谱欧姆接触绝缘封装