基于光敏材料的干涉濾光片激光跳頻技術(shù)研究基本信息

本項(xiàng)目提出了一種將光敏材料引入至光學(xué)薄膜干涉濾光片，通過(guò)激光照射使器件光學(xué)性能跳頻的思想。這一技術(shù)一方面使得干涉濾光片具有激光修正這一嶄新而誘人的性能，另一方面可以制作任意輪廓的空間分布濾波器以及全新的光致限幅器件。項(xiàng)目計(jì)劃理論上分析光敏層中的電場(chǎng)強(qiáng)度分布及其引起的折射率變化對(duì)濾光片光學(xué)性能的影響；建立任意輪廓的空間濾光片所對(duì)應(yīng)的光敏層折射率分布模型。實(shí)驗(yàn)上探索制備較大折射率變化且性能穩(wěn)定的光敏薄膜的最佳工藝條件，研究光強(qiáng)值/照射時(shí)間與折射率變化之間的精確關(guān)系。在此基礎(chǔ)上通過(guò)激光修正實(shí)現(xiàn)光學(xué)性能超均勻樣品的制作；結(jié)合激光掃描制備切趾濾光片樣品；應(yīng)用硫?qū)倩顰s2S3的光敏特性制作光致限幅器件。這可以大幅度提高高性能濾光片的生產(chǎn)成品率，克服傳統(tǒng)光學(xué)薄膜技術(shù)在新應(yīng)用領(lǐng)域的困難，因而具有重要的應(yīng)用前景。 2100433B

高靈敏度的地球自轉(zhuǎn)角速度測(cè)量在慣性導(dǎo)航、衛(wèi)星定位、地球物理和基礎(chǔ)物理等許多領(lǐng)域有著重要的作用。本項(xiàng)目意在通過(guò)對(duì)大型被動(dòng)激光陀螺儀的研究，將地球自轉(zhuǎn)的測(cè)量推進(jìn)到新的靈敏度范圍，發(fā)揮它在基礎(chǔ)物理前沿和國(guó)家重大戰(zhàn)略需求中的重要作用。本項(xiàng)目研究基于超穩(wěn)激光的大型被動(dòng)激光陀螺儀，其尺度穩(wěn)定性由超穩(wěn)激光控制。超穩(wěn)激光的短穩(wěn)鎖定到一個(gè)超穩(wěn)腔上，長(zhǎng)穩(wěn)鎖定到由氫鐘參考的飛秒光纖光梳上。通過(guò)計(jì)算表明，設(shè)計(jì)的大型被動(dòng)激光陀螺儀可用于開(kāi)展廣義相對(duì)論的驗(yàn)證、萬(wàn)有引力常數(shù)G是否隨時(shí)間變化等基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)。我們計(jì)劃搭建一個(gè)周長(zhǎng)4 m，面積1 m^2的大型被動(dòng)激光陀螺儀H-ring作為驗(yàn)證方案可行性的原理樣機(jī)，靈敏度目標(biāo)為5*10^(-10) rad/s/√Hz。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)專利目的

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》的目的在于提供一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)，利用激光焊縫跟蹤技術(shù)應(yīng)用在焊接設(shè)備上，確保更高的焊縫質(zhì)量和焊接生產(chǎn)率。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)技術(shù)方案

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》包括可進(jìn)行行走及焊接的焊接小車和焊縫跟蹤單元；焊縫跟蹤單元，包括激光傳感器頭和激光控制箱，可檢測(cè)及識(shí)別待焊接工件的焊縫并提供焊縫的檢測(cè)參數(shù)值；激光傳感器頭包括激光傳感器和攝像機(jī)，可攝取含有激光標(biāo)記的圖像檢測(cè)信號(hào)，提前地識(shí)別焊縫延伸的方向和偏差量以及焊縫的高度；激光控制箱可接收激光傳感器頭的圖像檢測(cè)信號(hào)，根據(jù)圖像檢測(cè)信號(hào)計(jì)算當(dāng)前待焊接點(diǎn)的檢測(cè)參數(shù)值，檢測(cè)參數(shù)值包括焊縫在焊接小車行走方向上的左右偏差量以及焊縫的高度偏差量；焊接小車內(nèi)置有焊接調(diào)整單元，以根據(jù)焊縫跟蹤單元的檢測(cè)參數(shù)值調(diào)整當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊接位置及焊槍高度；焊接調(diào)整單元包括小車控制器、焊接電源及焊槍，焊槍可根據(jù)小車控制器的指令調(diào)整擺動(dòng)中心以及調(diào)整高度；小車控制器接收當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的檢測(cè)參數(shù)值，并讀取焊槍當(dāng)前擺動(dòng)中心位置量，將焊縫的左右偏差量與焊槍當(dāng)前擺動(dòng)中心位置量進(jìn)行比對(duì)計(jì)算，得到左右偏移調(diào)整值，進(jìn)而輸出執(zhí)行擺動(dòng)中心調(diào)整指令，實(shí)現(xiàn)焊槍在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊接位置調(diào)整；小車控制器將當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊縫高度偏差量與焊槍實(shí)時(shí)高度位置變量比對(duì)計(jì)算，得到高度偏移調(diào)整值，進(jìn)而輸出執(zhí)行高度調(diào)整指令，實(shí)現(xiàn)焊槍在當(dāng)前待焊接點(diǎn)處的焊槍高度調(diào)整。

其中，焊接小車上設(shè)置有十字滑臺(tái)，十字滑臺(tái)上設(shè)置有焊槍和激光傳感器頭，激光傳感器頭位于焊槍的前方位置。

作為一選項(xiàng)，焊接調(diào)整單元的焊接位置調(diào)整過(guò)程的內(nèi)容如下：

初始化焊接位置的參數(shù)變量，參數(shù)變量包括焊縫的左右偏差量、焊槍擺動(dòng)中心位置量、擺動(dòng)中心調(diào)整量、擺動(dòng)電機(jī)螺距及擺動(dòng)電機(jī)齒輪比； 讀取當(dāng)前焊槍的擺動(dòng)中心位置，存入擺動(dòng)中心位置量； 接收焊縫的左右偏差量； 判斷左右調(diào)整方向：定義在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于左邊時(shí)左右偏差量為負(fù)，在行走方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)處于右邊時(shí)左右偏差量為正；分析左右偏差量，若左右偏差量為正則向右邊偏移，若左右偏差量為負(fù)則向左邊偏移； 根據(jù)參數(shù)變量計(jì)算擺動(dòng)中心調(diào)整量； 控制擺動(dòng)中心作出調(diào)整。 作為一選項(xiàng)，焊槍高度調(diào)整過(guò)程的內(nèi)容如下： 初始化高度位置各個(gè)參數(shù)變量，包括高度偏差量、高度調(diào)整量、高度電機(jī)螺距、高度電機(jī)齒輪比及高度位置變量； 實(shí)時(shí)讀取當(dāng)前焊槍的高度位置，存入高度位置變量； 讀取焊槍的高度偏差量； 判斷高度調(diào)整方向，其中，高度偏差量具有正負(fù)數(shù)，定義在高度方向上當(dāng)前待焊接點(diǎn)高度比預(yù)設(shè)高度低時(shí)高度偏差量為正數(shù)，反之則為負(fù)數(shù)； 根據(jù)參數(shù)變量計(jì)算高度調(diào)整量； 執(zhí)行高度位置調(diào)整。

一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)改善效果

《一種基于激光跟蹤的焊接系統(tǒng)》根據(jù)跟蹤單元的實(shí)時(shí)提前監(jiān)控，實(shí)時(shí)計(jì)算，得出焊槍的高度和水平兩個(gè)方向的偏差量，焊接小車做出相應(yīng)的調(diào)整，達(dá)到焊槍始終保持在焊縫的中心和適當(dāng)?shù)纳舷挛恢?，?shí)現(xiàn)基于激光跟蹤的焊接應(yīng)用。

超長(zhǎng)結(jié)構(gòu)喇曼光纖激光器與常規(guī)喇曼光纖激光器相比，腔長(zhǎng)增加幾個(gè)數(shù)量級(jí)，具有獨(dú)特的運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)制和工作特性，特別是可以依靠隨機(jī)分布反饋形成激光振蕩，是以前從未研究過(guò)的，而對(duì)這種新物理機(jī)制的研究將導(dǎo)致多種新型應(yīng)用技術(shù)的產(chǎn)生，例如光信號(hào)長(zhǎng)距離無(wú)損耗傳輸和光纖型隨機(jī)激光器。因此我們重點(diǎn)針對(duì)輸出模式無(wú)序演化、隨機(jī)分布反饋致激光激射等新效應(yīng)提出超長(zhǎng)喇曼光纖激光器理論與技術(shù)的研究，擬采用雙光柵、隨機(jī)分布反饋結(jié)構(gòu)，并首次提出級(jí)聯(lián)、環(huán)形腔等新結(jié)構(gòu)來(lái)構(gòu)建激光器，研究泵浦光和反饋光柵對(duì)輸出激光的影響、瑞利散射所起的作用、超長(zhǎng)腔內(nèi)激光振蕩的形成過(guò)程、非線性效應(yīng)對(duì)模式演化的影響等問(wèn)題，著重發(fā)現(xiàn)超長(zhǎng)喇曼光纖激光器具有的新現(xiàn)象、新機(jī)制及其在信號(hào)傳輸、超連續(xù)譜產(chǎn)生、多波長(zhǎng)激射等方面的應(yīng)用價(jià)值。研究?jī)?nèi)容涉及激光物理、非線性科學(xué)、無(wú)序系統(tǒng)理論、紊流理論等領(lǐng)域的研究范疇，具有豐富的物理內(nèi)涵，將開(kāi)辟一個(gè)與諸多學(xué)科密切結(jié)合的新的研究領(lǐng)域。