【摘 要】
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利用飞秒激光微纳加工系统开展环切加工喷油器微孔的理论和实验研究.以06Cr19Ni10不锈钢为靶材,选取影响飞秒激光环切制孔过程的主要参数,基于L25(55)的正交表设计了 5因素5水平的正交实验,分析激光功率、重复频率、离焦量、扫描速度和扫描次数对微孔加工影响的显著性水平,探究微孔的成形演化规律以及各参数对微孔几何精度和形貌的影响,最终得到相对最优的参数水平组合为:激光功率1.0 W,重复频率9.0 kHz,离焦量200 μm,扫描速度1.0 mm/s,扫描次数40次;基于BP神经网络建立关于上述5个参
【机 构】
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天津工业大学机械工程学院,天津300387
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利用飞秒激光微纳加工系统开展环切加工喷油器微孔的理论和实验研究.以06Cr19Ni10不锈钢为靶材,选取影响飞秒激光环切制孔过程的主要参数,基于L25(55)的正交表设计了 5因素5水平的正交实验,分析激光功率、重复频率、离焦量、扫描速度和扫描次数对微孔加工影响的显著性水平,探究微孔的成形演化规律以及各参数对微孔几何精度和形貌的影响,最终得到相对最优的参数水平组合为:激光功率1.0 W,重复频率9.0 kHz,离焦量200 μm,扫描速度1.0 mm/s,扫描次数40次;基于BP神经网络建立关于上述5个参数为输入,微孔出入口孔径为输出的映射模型,通过对正交实验数据的迭代训练以及验证,最终建立出相对误差保持在7.6％以内的神经网络预测模型.
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针对提高激光武器系统光束指向控制稳定精度的战术需求,设计了一款适用于光束指向快速反射镜的单轴半蝶形柔性铰链.首先,根据快速反射镜系统运动形式及功能需求,推演单轴半蝶形柔性铰链的物理模型;然后,采用基于卡氏第二定理的卡氏法简化并求解数学模型,并优化模型参数;最后进行有限元仿真与实验测试,并对单轴半蝶形柔性铰链机械谐振频率的理论计算、仿真分析以及实验测试结果进行分析比较.实验结果表明:单轴半蝶形柔性铰链工作方向机械谐振频率为165.29 Hz,满足设计指标要求.理论计算与实验测试结果相差1.3％,有限元仿真与
轨道角动量(OAM)的发现为光镊的研究开辟了新的道路.但具有OAM的光束在操纵微粒时,由于生物细胞不可能大小形状完全相同,所以当其进行旋转等操作时,粒子运动速度的不均匀会导致粒子之间的间距不可控.针对该问题,首先通过任意曲线塑形技术,并为传统摆线公式附加曲率调控参数提出了一种调控模式丰富的摆线光束,理论分析了该光束的OAM和梯度力,证明了解决上述问题的可能性.最后在实验中实现了粒子在运动过程中的启停,且成功操纵三个粒子进行等间距旋转,实验测得三个微粒在整个旋转过程中间距变化的误差可以维持在纳米级.这项工作
高功率GaN基激光二极管外延结构理论仿真对提高GaN基激光二极管的光电性能具有重要的指导意义.设计了一种n侧双波导结构的绿光激光二极管外延结构,讨论了激光器外延结构中n-InxGa1-xN波导层中铟组分对其光电性能的影响,揭示了 n-InxGa1-xN波导层对激光二极管光电性能的影响机制.通过调控n-InxGa1-xN波导层中铟组分,调控外延层中的光场分布,使光场发生了偏移.结果表明,当n侧InxGa1-xN波导层中铟组分最佳值为0.07时,将光子损耗降低了 0.2 cm-1,阈值电流由193.49 mA
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