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本項目主要研究高溫高壓環境下基于可調諧二極管激光吸收光譜技術的氣體診斷方法。在對高溫高壓下2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數及可用于譜線擬合的線型進行實驗測量及理論計算分析的基礎上，采用中心波長位于2.0 μm 附近的可調諧二極管激光器作為光源，結合固定波長的吸收光譜調制技術，基于通過一對CO2 譜線的諧波信號所實現的對高溫高壓環境中溫度以及CO2 濃度測量的相關研究，建立一種可用于高溫高壓環境下的溫度及組份濃度的測量方法，從而可實現對內燃機氣缸等設備的工作過程中燃料利用效率以及CO2 氣體排放的診斷。同時所進行的相關高溫高壓譜線參數和線型的研究，可對HITRAN 數據庫中2.0 μm 波段的部分CO2 譜線參數進行補充和矯正，并可為高溫高壓環境下分子譜線的擬合及模擬尋找合適的線型。 現狀特點：可調諧二極管激光吸收光譜技術是利用二極管激光器波長調諧特性，獲得被測氣體特征吸收光譜范圍內的吸收光譜，從而對氣體進行定性分析或定量分析的一種新技術。該技術具有高靈敏度、非接觸式、實時、動態、多組分同時測量等優點。由于二極管激光器的高單色性，可以利用待測氣體分子的一條孤立吸收譜線進行測量，避免了其他分子譜線的交叉干擾，從而準確地鑒別出待測氣體。TDLAS 在許多領域有著潛在的重要應用價值，是近年來國際上非常熱門的研究領域之一，其主要的應用領域有：分子光譜研究、機動車尾氣測量、工業過程監測控制、天然氣泄漏及有毒有害氣體監測、大氣痕量氣體檢測、醫療診斷、大氣氣溶膠測量等領域。 技術創新：采用價格較為低廉的2.0μm 波段DFB 型半導體激光器，結合固定波長的調制光譜技術，通過一對CO2 譜線實現對溫度及CO2 濃度的測量，在保證探測靈敏度的同時，簡化了裝置結構，降低了系統成本，有助于儀器便攜化和產業化的實現。

項目簡介 本成果提出大模場光纖的系列解決方案，基于新型環形纖芯、非對稱型微結構包層、 以及模式正交耦合及分離技術獲得新型大模場光纖，光纖同時具有大模場、低損耗、單 模傳輸特性，實現高質量光束輸出。已申請發明專利 9 項，其中已授權發明專利 4 項 （ZL201010589053.3、ZL201010590795.8、ZL201110356877.0、ZL201210391185.4）。 性能指標 （1）模場面積可達 1500μm 2 以上。 （2）光纖可在彎曲半徑為 20~30cm 的

塑料激光焊接技術是通過激光產生高溫溶解，對兩件產品進行固定的技術。塑料激光焊接技術主要用于連接敏感性的塑料制品，例如 PCB 電路板、精密塑料零件電子感應器、真空塑料制品，以及無菌醫療器械等要求密封及潔凈度高的塑料制品。塑料激光焊接的優點是：焊接速度快，適用于精密器件焊接；能產生真空密封結構，防水防塵；焊接牢固，能夠制造出超過原材料強度的焊接縫；焊接過程中樹脂降解少，熱損壞和熱變形小，無飛邊，焊縫嚴密，沒有殘渣。目前已有的塑料激光焊接采用的是10.6μm 的CO2激光器、1064nm的Nd：YAG激光器的和808nm的半導體激光器。但是對于某些材料如聚合物， 對1μm或0.8μm的光吸收太少，而對10μm或紫外線（UV）的吸收太強， 1.645μm是更合適的激光波段。此外， 1.645μm屬于人眼安全波長，相對其它波長對人眼更安全（視網膜安全）。1.645μm激光器的應用包括透明塑料焊接，塑料面板的嵌入式或多層打標以及精密的聚合物薄膜焊接和切割。許多塑料材料在可見光中本質上是透明的，在1μm左右也有很高的透射率，但是在1.6μm附近的波長卻沒有。比如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），聚碳酸酯（PC），環烯烴共聚物（COC）和丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS），這四種不同類型的透明塑料透射光譜顯示在1.645μm附近有很強的吸收峰，可以形成更好的焊接。

塑料激光焊接技術是通過激光產生高溫溶解，對兩件產品進行固定的技術。塑料激光焊接技術主要用于連接敏感性的塑料制品，例如 PCB 電路板、精密塑料零件電子感應器、真空塑料制品，以及無菌醫療器械等要求密封及潔凈度高的塑料制品。塑料激光焊接的優點是：焊接速度快，適用于精密器件焊接；能產生真空密封結構，防水防塵；焊接牢固，能夠制造出超過原材料強度的焊接縫；焊接過程中樹脂降解少，熱損壞和熱變形小，無飛邊，焊縫嚴密，沒有殘渣。目前已有的塑料激光焊接采用的是10.6μm 的CO2激光器、1064nm的Nd：YAG激光器的和808nm的半導體激光器。但是對于某些材料如聚合物， 對1μm或0.8μm的光吸收太少，而對10μm或紫外線（UV）的吸收太強， 1.645μm是更合適的激光波段。此外， 1.645μm屬于人眼安全波長，相對其它波長對人眼更安全（視網膜安全）。1.645μm激光器的應用包括透明塑料焊接，塑料面板的嵌入式或多層打標以及精密的聚合物薄膜焊接和切割。許多塑料材料在可見光中本質上是透明的，在1μm左右也有很高的透射率，但是在1.6μm附近的波長卻沒有。比如聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA），聚碳酸酯（PC），環烯烴共聚物（COC）和丙烯腈丁二烯苯乙烯（ABS），這四種不同類型的透明塑料透射光譜顯示在1.645μm附近有很強的吸收峰，可以形成更好的焊接。

本成果提出大模場光纖的系列解決方案，基于新型環形纖芯、非對稱型微結構包層、以及模式正交耦合及分離技術獲得新型大模場光纖，光纖同時具有大模場、低損耗、單模傳輸特性，實現高質量光束輸出。已申請發明專利9項，其中已授權發明專利4項（ZL201010589053.3、ZL201010590795.8、ZL201110356877.0、ZL201210391185.4）。性能指標 （1）模場面積可達1500μm2以上。 （2）光纖可在彎曲半徑為20~30cm的條件下

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