国家自然科学基金(50975293)
- 作品数：6 被引量：7H指数：1
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- 半导体激光器与单模光纤对准平台运动误差分析
- 2011年
- 为了实现半导体激光器与单模光纤快速精确耦合对准,需分析对准平台的扰动特性.首先,基于半导体激光器与单模光纤的对准误差,构建了五维对准平台.然后,针对半导体激光器与单模光纤对准过程中运动误差的随机性问题,运用多体系统理论,建立了对准平台的拓扑结构模型,并分析了其运动过程中的位姿,得到了半导体激光器末端点运动误差模型.最后,利用Monte Carlo方法,结合该运动误差模型,对运动误差进行了概率分析.结果表明:在不考虑静止误差的情况下,半导体激光器末端点的位置在x、y和z三个方向的运动误差近似为中间高两边低的对称分布.此分析可为对准过程中运动误差补偿提供数据参考.
- 段吉安赵文龙郑煜唐皓
- 关键词：半导体激光器单模光纤
- 半导体激光器与单模光纤的球透镜耦合分析被引量：1
- 2012年
- 建立了半导体激光器与单模光纤通过球透镜耦合的光传输模型,对双异质结激光器光束特性进行了分析。基于Huygens-Fresnel原理计算了激光光束远场发散角以及光束束腰半径。运用高斯光束与单模光纤耦合理论以及ABCD矩阵理论进行了激光器与单模光纤的球透镜耦合效率分析,给出了最优化的耦合封装工艺参数,以及各个影响耦合效率的参数容忍度,对半导体激光器与单模光纤的球透镜耦合封装具有重要意义。
- 郑煜陆文龙邓圭玲赵文龙
- 峰值功率和脉冲宽度对激光焊接质量的影响
- 2012年
- 基于有限元法,以峰值功率和脉冲宽度为参数,建立了304不锈钢薄板激光焊接有限元模型,并进行瞬态热分析,获得了各参数对熔池形状和温度的影响规律。基于正交试验设计,分析了各参数对熔池形状和温度的影响程度,并得出最优参数组合。结果表明:随着峰值功率和脉冲宽度的增加,熔宽、熔深、深宽比和熔池温度增加,当峰值功率为280 W,脉冲宽度大于或等于4 ms时,熔池温度超过材料沸点;峰值功率对熔池形状和温度的影响较脉冲宽度大,最优参数组合为峰值功率为240 W,脉冲宽度为5 ms。分析结果可为激光焊接304不锈钢工艺参数的选择提供理论依据和技术指导。
- 赵文龙郑煜陆文龙
- 关键词：激光焊接峰值功率脉冲宽度有限元法
- 激光器与单模光纤球透镜耦合的蒙特卡洛分析被引量：5
- 2012年
- 为了研究半导体激光器与单模光纤在采用球透镜耦合方式的封装过程中不同耦合参量对耦合效率的影响,建立了半导体激光器与单模光纤通过球透镜耦合的光传输模型。基于ABCD矩阵和高斯光束与单模光纤耦合理论,计算了半导体激光器与单模光纤的球透镜耦合效率,以光功率下降0.5dB为评判标准,给出了在透镜半径为0.5mm时的各参量容忍度。采用蒙特卡洛分析方法,结合耦合效率计算模型,模拟仿真了各参量满足正态分布时的耦合效率分布状况。结果表明,能达到的最大耦合效率为0.616,最大概率耦合效率为0.585,参量区间缩小一半对耦合效率的提升较明显,但进一步缩小参量区间对耦合效率的提升不明显。此研究方法对激光器件封装过程中的对准单元精度选取与耦合效率预估具有指导意义。
- 陆文龙郑煜赵文龙段吉安
- 关键词：激光器封装
- 亚微米级运动平台结构优化及实现
- 2018年
- 为实现一种直流电机驱动的亚微米级运动平台的设计,并尽量减小其运动误差,采用Simulink-M文件混合仿真的方法,结合Stribeck摩擦模型,探讨运动平台丝杠、同步带的相关结构、精度参数对运动平台精度的影响。通过分析并针对实际使用的要求,进行平台最优结构设计。使用EMAC200控制器和XL-80激光干涉系统对运动平台进行实际测试。研究结果表明:运动平台误差主要受丝杠导程、同步带传动比及它们精度的影响;随着导程减小,传动比增大,精度提高,稳态误差呈减小趋势;当行程为1 mm时,稳态误差在±1.5μm之内,并且可以达到50 nm的实际分辨率;通过Simulink-M文件混合仿真方法,可以实现精密运动平台这种复杂非线性系统的结构优化,提高系统实际的定位精度。
- 徐聪段吉安唐皓李帅
- 关键词：结构优化
- 同轴型激光器焊后偏移的理论与实验研究被引量：1
- 2016年
- 为了研究同轴型激光器激光焊接产生的焊后偏移(PWS),采用基于有限元热-结构耦合理论的分析方法,建立了同轴型激光器3束激光焊接模型,分析了激光焊接工艺参量对焊后偏移的影响规律,并进行了激光锤校正实验研究,获得了同轴型激光器激光焊接前后及校正后的耦合光功率值。结果表明,同轴型激光器的焊后偏移受到3个焊点功率分布和位置分布等因素的影响;耦合光功率在激光锤校正后整体呈上升趋势,最大耦合光功率可恢复至94%,有限元仿真分析对PWS的方向预测合理。这一结果对激光焊接同轴型激光器的生产具有一定的指导意义。
- 周晶晶吴正辉
- 关键词：激光技术激光焊接有限元模型
