激光加工用半导体激光器的光束变换 被引量：9

1

作者 刘友强 曹银花 +4 位作者 潘飞 高静 秦文斌 刘世光 王智勇 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期455-461,共7页

考虑不同的激光加工方式对激光功率密度和激光光斑尺寸的要求不同,研究了如何通过调整光路设计实现各种尺寸的聚焦光斑输出,使半导体激光器满足不同激光加工方式的需求。利用ZEMAX光学设计软件模拟半导体激光光路,包括光束整形、准直、... 考虑不同的激光加工方式对激光功率密度和激光光斑尺寸的要求不同,研究了如何通过调整光路设计实现各种尺寸的聚焦光斑输出,使半导体激光器满足不同激光加工方式的需求。利用ZEMAX光学设计软件模拟半导体激光光路,包括光束整形、准直、聚焦等光束变换方式,实现了多种尺寸的光斑输出。实验中采用16个bar叠加而成的980nm半导体激光叠阵,阈值电流为6.4A,最大工作电流为84.8A,最大输出功率为1 280W,总的电-光转换效率为58.9%。准直后快轴的发散角小于4mrad,慢轴的发散角小于20mrad。通过实验对该激光叠阵进行光束整形和扩束准直、聚焦,最终实现了功率为1 031W的激光输出,聚焦镜焦距为300mm时的聚焦光斑尺寸达1.2mm×1.5mm,功率密度达3.8×104 W/cm2,可以用于金属的表面重熔、合金化、熔覆和热导型焊接。 展开更多

关键词 激光加工 半导体激光器 光束整形 光束质量 矩形光斑

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光斑形式对Ti/Al异种合金激光熔钎焊特性的影响 被引量：13

2

作者 陈树海 李俐群 陈彦宾 《焊接学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期49-52,115,共5页

采用椭圆形和矩形两种光斑形式对Ti/Al异种合金进行了激光填丝熔钎焊的试验研究,分析了不同工艺参数对焊缝成形的影响规律,获得不同热源作用方式下的界面形态规律及其对界面强度的影响。结果表明,采用椭圆形光斑和矩形光斑进行激光填丝... 采用椭圆形和矩形两种光斑形式对Ti/Al异种合金进行了激光填丝熔钎焊的试验研究,分析了不同工艺参数对焊缝成形的影响规律,获得不同热源作用方式下的界面形态规律及其对界面强度的影响。结果表明,采用椭圆形光斑和矩形光斑进行激光填丝熔钎焊均可获得较满意的焊缝成形。其中矩形光斑具有更好的焊接适应性,更容易控制焊缝成形。抗拉强度测试结果表明,椭圆形和矩形光斑接头的最高抗拉强度分别达到铝母材的75%和80%。 展开更多

关键词 矩形光斑 椭圆形光斑 激光熔钎焊 Ti/Al异种合金

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基于复眼透镜的大面积均匀照明方案研究 被引量：17

3

作者 王沛沛 杨西斌 +1 位作者 朱剑锋 熊大曦 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2014年第5期771-778,共8页

为了实现大面积矩形均匀光斑,提出一种基于双排复眼透镜的设计方案。使用TracePro软件对该照明系统方案的效果进行建模仿真,分析了复眼透镜组的间距、后工作距离等参数对光斑面积和均匀性的影响。结果表明,复眼透镜间距越小、后工作距... 为了实现大面积矩形均匀光斑,提出一种基于双排复眼透镜的设计方案。使用TracePro软件对该照明系统方案的效果进行建模仿真,分析了复眼透镜组的间距、后工作距离等参数对光斑面积和均匀性的影响。结果表明,复眼透镜间距越小、后工作距离越大,得到的光斑面积越大;而当间距控制在微透镜焦距附近时,光斑均匀性最佳。利用该设计方案,可在1m的后工作距离得到尺寸350mm×200mm的光斑,光斑中心280mm×160mm范围内光照度均匀性>0.85,该部分面积超过光斑整体面积的60%。该匀光方案有望在医用光疗、路灯照明等大面积均匀光照明领域得到广泛应用。 展开更多

关键词 均匀照明 复眼透镜 大面积 矩形光斑 容错性

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大型LED矩形阵列光斑照度的均匀性研究 被引量：6

4

作者 刘启能 刘沁 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期699-705,共7页

应用LED芯片的照度公式以及大型LED矩形阵列照度分布的对称性,建立了研究大型LED矩形阵列照度均匀度的物理模型,推导出计算大型LED矩形阵列照度均匀度的公式。利用该公式研究了大型LED矩形阵列照度均匀度随目标距离、长宽比以及m值的变... 应用LED芯片的照度公式以及大型LED矩形阵列照度分布的对称性,建立了研究大型LED矩形阵列照度均匀度的物理模型,推导出计算大型LED矩形阵列照度均匀度的公式。利用该公式研究了大型LED矩形阵列照度均匀度随目标距离、长宽比以及m值的变化规律。得出:照度均匀度随目标距离的增加而非线性地减小;照度均匀度随长宽比的增加而非线性地增大;照度均匀度随m值的增加而近似成线性地增大。这些规律为提高大型LED矩形阵列的照度均匀性提供了理论依据,也为大型LED矩形阵列的照度均匀性设计提供了研究方向和计算方法。弥补了之前研究LED阵列照度均匀性方法上的不足。 展开更多

关键词 发光二极管 矩形阵列 光斑半径 均匀度

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水平井五点法矩形井网的产能计算及其优化 被引量：34

5

作者 赵春森 翟云芳 +2 位作者 曹乐陶 冯长山 王文明 《大庆石油学院学报》 CAS 北大核心 2000年第3期23-25,共3页

利用保角变换、镜像反映和势叠加原理等渗流理论 ,对水平井与直井联合布井的五点法矩形井网进行了理论研究 .推导出了矩形井网条件下水平井的产能公式 ,并给出了水平井长度与最优井网形状的无因次关系 .计算结果表明 :井网面积、油层厚... 利用保角变换、镜像反映和势叠加原理等渗流理论 ,对水平井与直井联合布井的五点法矩形井网进行了理论研究 .推导出了矩形井网条件下水平井的产能公式 ,并给出了水平井长度与最优井网形状的无因次关系 .计算结果表明 :井网面积、油层厚度对井网最优形状因子的影响很小 ;随着水平井无因次长度的增加 ,最优形状因子也增加 ,即井网偏离正方形的程度越大 ;油层厚度越大 ,水平井无因次产量越小 .研究结果可用于现场开发方案的设计及产能预测 . 展开更多

关键词 水平井 直井 五点法矩形井网 产能计算 井网优化

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基于均衡驱替的低渗透油藏直井压裂缝长优化方法 被引量：5

6

作者 崔传智 丰雅 +2 位作者 张传宝 吕广忠 隋迎飞 《油气地质与采收率》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期65-71,共7页

目前,大多数油田采用相对规则的面积井网进行开发,受储层非均质的影响,各油田开发效果差异大。为此,提出对位于渗透率低值区的采油井进行人工压裂的方法,以达到井网均衡驱替的目的。以矩形五点井网为研究对象,推导出矩形五点井网内压裂... 目前,大多数油田采用相对规则的面积井网进行开发,受储层非均质的影响,各油田开发效果差异大。为此,提出对位于渗透率低值区的采油井进行人工压裂的方法,以达到井网均衡驱替的目的。以矩形五点井网为研究对象,推导出矩形五点井网内压裂井与未压裂井的见水时间计算公式;并以各采油井同时见水为目标,结合流线积分法和等效井径法,建立非均质油藏内位于渗透率低值区的压裂井的最优裂缝半长计算方法。通过分析储层渗透率级差、注采井距、注采压差差值及裂缝导流能力对压裂井最优裂缝半长的影响可知:最优裂缝半长随注采压差差值和裂缝导流能力的增大而减小;当储层渗透率级差和注采井距较大时,压裂井所需的最优裂缝半长也较大。 展开更多

关键词 低渗透油藏 矩形五点井网 见水时间 裂缝半长 均衡驱替

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实现LED道路照明矩形光斑的方法 被引量：1

7

作者 王巍 梁立君 《电工技术学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第S2期251-255,共5页

首先介绍了城市道路照明标准及配光要求。然后给出LED路灯实现城市道路照明所需矩形光斑的常见设计方法和原理,包括单颗LED实现矩形光斑的反射式、透射式全反射透镜、自由曲面透镜和复眼光学系统,以及LED阵列实现矩形光斑的平面式排列... 首先介绍了城市道路照明标准及配光要求。然后给出LED路灯实现城市道路照明所需矩形光斑的常见设计方法和原理,包括单颗LED实现矩形光斑的反射式、透射式全反射透镜、自由曲面透镜和复眼光学系统,以及LED阵列实现矩形光斑的平面式排列、多折面排列和弧形排列光学系统的结构和工作原理。最后讨论了目前这一领域研究的发展趋势,包括直接一次光学透镜技术、集成封装技术和光源化模组技术。 展开更多

关键词 城市道路照明 LED路灯 矩形光斑 配光系统

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EBG结构在介质覆层波导缝隙相控阵中的应用 被引量：4

8

作者 陈亮 党晓杰 梁昌洪 《电波科学学报》 EI CSCD 北大核心 2008年第1期115-118,145,共5页

针对加载天线罩对于波导端头缝隙相控阵的天线性能和扫描盲点起到的恶化作用,提出了在阵面缝隙单元间加载EBG周期单元结构的方案,该方案结合了加载天线罩阵列缝隙之间的耦合特性以及EBG周期结构的抑制表面波特性,通过典型实例的数值仿... 针对加载天线罩对于波导端头缝隙相控阵的天线性能和扫描盲点起到的恶化作用,提出了在阵面缝隙单元间加载EBG周期单元结构的方案,该方案结合了加载天线罩阵列缝隙之间的耦合特性以及EBG周期结构的抑制表面波特性,通过典型实例的数值仿真验证,消除了加载天线罩阵列的扫描盲点,展宽扫描范围,改善了天线阵的性能。 展开更多

关键词 矩形波导端头缝隙相控阵 扫描盲点 介质天线罩 高阻表面

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光斑类型对激光熔覆MoFeCrTiWAlNb高熔点高熵合金涂层组织和性能的影响 被引量：28

9

作者 王慧琳 郭亚雄 +2 位作者 蓝宏伟 刘其斌 周芳 《表面技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期130-137,共8页

目的获得高性能工具钢涂层。方法分别采用方形光斑及圆形光斑激光熔覆试验,在M2工具钢(W6Mo5Cr4V2)上制备出MoFeCrTiWAlNb高熵合金(HEA)涂层,对比分析两种工艺下,高熵合金涂层的组织结构及性能差异。采用SEM、XRD、EDS分析两种涂层形貌... 目的获得高性能工具钢涂层。方法分别采用方形光斑及圆形光斑激光熔覆试验,在M2工具钢(W6Mo5Cr4V2)上制备出MoFeCrTiWAlNb高熵合金(HEA)涂层,对比分析两种工艺下,高熵合金涂层的组织结构及性能差异。采用SEM、XRD、EDS分析两种涂层形貌、成分、相结构。采用显微硬度计、摩擦磨损试验机测试两种涂层的硬度及耐磨性。结果球磨4h后,合金粉末没有合金化,但是发生了形变,合金粉末更加细小均匀,平均直径为56.1μm。圆形光斑制备的HEA涂层的主相结构是BCC和MC碳化物,而矩形光斑激光熔覆制备的HEA涂层的主相结构是BCC、hcp-Fe2Nb和MC碳化物。圆形光斑涂层中出现明显的相分离现象,而采用方形光斑的激光熔覆层熔深浅,稀释率小,显微组织主要由不规则树枝晶及颗粒状碳化物构成。方形光斑激光熔覆涂层平均硬度为850HV左右,圆形光斑激光熔覆涂层平均硬度为680HV左右。相较于圆形光斑所制备的HEA涂层,方形光斑所制备的HEA涂层摩擦系数低,磨损量小,磨损表面光滑,主要磨损机制为磨粒磨损。结论矩形光斑更适合于激光熔覆Mo FeCrTiWAlNb高熵合金涂层。 展开更多

关键词 激光熔覆 矩形斑点 MoFeCrTiWAlNb 高熵合金涂层 hcp-Fe2Nb 耐磨性

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高功率矩形光斑激光非相干空间合束 被引量：3

10

作者 王艺 雷广智 +3 位作者 余立冬 查榕威 周井峰 白杨 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2022年第4期214-222,共9页

激光表面热处理技术是进行金属材料表面强化和改性的最有效手段之一。为实现高速、柔性激光表面热处理,按照矩阵平行排列18束光纤输出的972 nm半导体激光束,通过光束准直和空间非相干合束,获得了具有矩形光斑特征的10 kW级合束激光。在... 激光表面热处理技术是进行金属材料表面强化和改性的最有效手段之一。为实现高速、柔性激光表面热处理,按照矩阵平行排列18束光纤输出的972 nm半导体激光束,通过光束准直和空间非相干合束,获得了具有矩形光斑特征的10 kW级合束激光。在理论分析准直激光束的半径、相邻光束间距与合束激光的光斑搭接率之间变化规律、采用Code V光学设计软件建立合束器结构模型及TracePro光学仿真软件模拟合束激光光斑能量分布的基础上,完成了10 kW级18×1矩形光斑激光非相干空间合束器的研制。在200 mm的合束长度内实现了具有单一矩形光斑形貌、最大合束功率10.249 kW、焦斑尺寸31 mm×11 mm、中心波长972.34 nm、谱线宽度2.27 nm的合束激光输出。 展开更多

关键词 空间非相干合束 光纤传输 矩形光斑 10 kW合束激光 激光表面热处理

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航空发动机火焰筒矩形点焊换段修理技术研究 被引量：4

11

作者 梁键 赵海 许勇刚 《航空发动机》 2016年第5期94-97,共4页

针对某型航空发动机火焰筒大修时出现的裂纹、烧伤及侵蚀问题,开展了火焰筒第4~6段换段修理工艺试验。通过分析火焰筒的结构,确定了用新段替换相应的故障段的方法对火焰筒进行修复。在拆分故障段时,尽量减小保留段壁厚的局部减薄量;在... 针对某型航空发动机火焰筒大修时出现的裂纹、烧伤及侵蚀问题,开展了火焰筒第4~6段换段修理工艺试验。通过分析火焰筒的结构,确定了用新段替换相应的故障段的方法对火焰筒进行修复。在拆分故障段时,尽量减小保留段壁厚的局部减薄量;在重新装配时,避免在原电阻焊点处再次焊接;通过采取以上工艺措施,实现了火焰筒的换段修理。同时进行了电阻焊焊接拉伸试验、撕破检查、金相组织检查等工艺验证试验。换段修理的火焰筒通过了发动机试车考核验证。换段工艺方法也可作为批生产过程中部分段制造有缺陷时的补救方案。 展开更多

关键词 火焰筒 修理 矩形点焊 换段 航空发动机

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电阻点焊的控制系统设计与应用 被引量：4

12

作者 韩宇 李大华 +2 位作者 薛涛 崔杰 李栋 《现代制造工程》 CSCD 北大核心 2020年第2期156-161,共6页

方矩管生产最后环节需要将成品按规格数量集中,并通过打包带包装成捆。原打包带接头采用人工焊接,焊接完成后将成捆产品通过吊装入库,因此打包带的焊接质量和效率直接影响产品转运的安全性和生产节拍。为提高方矩管打包过程的自动化程度... 方矩管生产最后环节需要将成品按规格数量集中,并通过打包带包装成捆。原打包带接头采用人工焊接,焊接完成后将成捆产品通过吊装入库,因此打包带的焊接质量和效率直接影响产品转运的安全性和生产节拍。为提高方矩管打包过程的自动化程度,设计了应用于方矩管打包带接头的电阻点焊自动控制系统。系统硬件主要采用PLC、伺服控制器和电阻焊机,软件采用工控软件实现。通过理论计算和调试得到满足打包带接头焊接需求的最佳焊接参数和运行参数,经过对焊接质量的可靠性测试分析,焊接打包带能够满足成捆产品转运负荷要求。该系统在原有半自动打包机的基础上实现了方矩管的全自动打包,组态软件运行状态良好,节省了人力成本,提高了方矩管打包的效率,焊接质量稳定,焊接方式更加环保。 展开更多

关键词 方矩管打包 电阻点焊 PLC 焊接质量

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湍流边界层内暗斑拟序结构的可视化实验研究

13

作者 宿吉强 孙中宁 范广铭 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1723-1728,共6页

采用氢气泡流动显示技术,以水为工质,对竖直矩形通道湍流边界层内的暗斑拟序结构进行了可视化实验研究,流动雷诺数Re=3 009。根据暗斑形成过程中其上游边界处是否产生涡旋,将暗斑划分为两种类型:三涡旋暗斑和双涡旋暗斑。对暗斑的形成... 采用氢气泡流动显示技术,以水为工质,对竖直矩形通道湍流边界层内的暗斑拟序结构进行了可视化实验研究,流动雷诺数Re=3 009。根据暗斑形成过程中其上游边界处是否产生涡旋,将暗斑划分为两种类型:三涡旋暗斑和双涡旋暗斑。对暗斑的形成过程及其速度分布进行了初步研究。通过与平板边界层内暗斑拟序结构对比发现:矩形通道内暗斑的发展时间较短,且其内部流体的速度增量较小。 展开更多

关键词 拟序结构 暗斑 氢气泡流动显示 矩形通道

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