Design guidelines and characteristics of beam-shaping microstructure optical fibers

Microstructure optical fibers with flat-top fundamental mode are first proposed by introducing a low-index inner core into the core of index-guiding microstructure optical fibers. The design guidelines and characteristics of beam-shaping microstructure optical fibers are demonstrated. The interrelationships of inner-core index with laser wavelength, air hole diameter and size of inner core are investigated. The influence of the relative size of inner core on the spatial profile of the fundamental mode is demonstrated. Moreover, sensitivity of the flat-top fundamental mode profile from the slight change of the optimum inner-core index value is studied. Starting from these results we deduce that it is possible to fabricate beam-shaping microstructure fibers with nowadays technique. (C) 2005 Elsevier B.V. All rights reserved.

Motion simulation of annular polishing

Based on the Coulomb friction model, the frictional motion model of workpiece relating to the polishing pad was presented in annular polishing. By the dynamic analysis software, the model was simulated and analysed. The conclusions from the results were that the workpiece did not rotate steadily. When the angular velocity of ring and the direction were the same as that of the polishing pad, the angular velocity of workpiece hoicked at the beginning and at the later stage were the same as that of the polishing pad before contacting with the ring. The angular velocity of workpiece vibrated at the moment of contacting with the ring. After that the angular velocity of workpiece increased gradually and fluctuated at a given value, while the angular velocity of ring decreased gradually and also fluctuated at a given value. Since the contact between the workpiece and the ring was linear, their linear velocities and directions should be the same. But the angular velocity of workpiece was larger than that of the polishing pad on the condition that the radius of the workpiece was less than that of the ring. This did not agree with the pure translation principle and the workpiece surface could not be flat, either. Consequently, it needed to be controlled with the angular velocity of ring and the radii of the ring and the workpiece, besides friction to make the angular velocity of workpiece equal to that of the polishing pad for obtaining fine surface flatness of the workpiece. Copyright © 2007 Inderscience Enterprises Ltd.}

Optical properties of a square-lattice photonic crystal within the partial bandgap

Optical properties of a two-dimensional square-lattice photonic crystal are systematically investigated within the partial bandgap through anisotropic characteristics analysis and numerical simulation of field pattern. Using the plane-wave expansion method and Hellmann-Feynman theorem, the relationships between the incident and refracted angles for both phase and group velocities are calculated to analyze light propagation from air to photonic crystals. Three kinds of flat slab focusing are summarized and demonstrated by numerical simulations using the multiple scattering method. (c) 2007 Optical Society of America

Beam smoothing by lens array with spectral dispersion

A scheme of combining technology of lens array (LA) and smoothing by spectral dispersion (SSD) is introduced to improve the irradiation uniformity in laser fusion based on the earlier works on LA. The feasibility of the scheme is also analyzed by numerical simulation. It shows that a focal pattern with flat-top and sharp-edge profile could be obtained, and the irradiation nonuniformity can fall down from 14% with only LA to 3% with both SSD and LA. And this smoothing scheme is depended less on the incidence comparing to other smoothing methods. The preliminary experiment has demonstrated its effectiveness. (c) 2006 Elsevier B.V. All rights reserved.

Negative refraction in a honeycomb-lattice photonic crystal

In this paper we theoretically investigate a photonic crystal with dielectric rods in a honeycomb lattice. Two left-handed frequency regions are found in the second and third photonic band by using the plane wave expansion method to analyze the photonic band structure and equifrequency contours. Subwavelength imaging by the photonic crystal flat lens are systematically studied by numerical simulations using the multiple scattering method. Different from the photonic crystals with noncircular dielectric rods in air, this structure is almost isotropic at the optimal frequency for superlensing. As a comparison, flat slab focusing is also demonstrated at other frequencies in the two left-handed regions. (c) 2006 Elsevier Ltd. All rights reserved.

梯度补偿法控温晶体的高功率绿光激光器

研究了平均功率超过30 W的稳定高效全固态绿光激光器,分析得出影响全固态腔内倍频激光器倍频效率和输出稳定性的主要因素是倍频晶体局部温升造成的相位失配和热透镜效应,采用温度梯度补偿控温法对大尺寸倍频晶体进行温度控制,降低激光器工作中倍频晶体内外温度梯度从而有效地克服因晶体局部温升造成的倍频相位匹配角失配和热透镜效应。采用三条60 W的半导体激光二极管阵列板条侧面抽运Nd:YAG激光增益介质棒,采用声光调Q,平凹直腔和腔内倍频结构配合温度梯度补偿控温法对大尺寸倍频晶体进行温度控制,得到了稳定高效的532 nm

利用二维光谱色散和透镜列阵改善靶面辐照均匀性

利用二维光谱色散平滑技术和透镜列阵(LA)来改善激光驱动器中靶面的辐照均匀性。通过消衍射透镜列阵可得到包络陡峭且中小空间尺度均匀性较好的焦斑。当在光路中加入二维光谱色散平滑单元后,光束在两个互相垂直的方向发生光谱色散,多光束干涉所引起的细密条纹也将在很大程度上被抹平,如果把横向热传导平滑效应也考虑在内,高空间频率的强度波动可进一步被消除。二维理论模拟结果表明采用该方案可获得顶部平坦边缘陡峭的焦斑,而且该方案无需仔细调整靶面的位置,实际应用较方便。

Two-dimensional performance of uniform irradiation with the use of an edge-softened lens array and spectral dispersion

A lens array composed of edge-softened elements is used to improve on-target irradiation uniformity in the Shenguang II Laser Facility, with which a Fresnel pattern of suppressed diffraction peaks is obtained. Additional uniformity can be reached by reducing short-wavelength interference speckles inside the pattern when the technique of smoothing by spectral dispersion is also used. Two-dimensional performance of irradiation is simulated and the results indicate that a pattern of steeper edges and a flat top can be achieved with this joint technique. (c) 2007 Optical Society of America.

Optical transmission larger than 1 (T > 1) through ZnS-SiO2/AgOx/ZnS-SiO2 sandwiched thin films

Optical transmission through flat media should be smaller than 1. However, we have observed optical transmission up to T=1.18. The samples were ZnS-SiO2/AgOx/ZnS-SiO2 sandwiched thin films on glass substrate. The supertransmission could only be observed in the near field. We attribute the supertransmission to the lateral propagation relayed by the laser activated and decomposed Ag nanoparticles. (c) 2006 American Institute of Physics.

Intensidade acústica útil: um novo método para identificação de regiões radiantes em superfícies com geometrias arbitrárias

Neste trabalho é descrita a teoria necessária para a obtenção da grandeza denominada intensidade supersônica, a qual tem por objetivo identificar as regiões de uma fonte de ruído que efetivamente contribuem para a potência sonora, filtrando, consequentemente, a parcela referente às ondas sonoras recirculantes e evanescentes. É apresentada a abordagem de Fourier para a obtenção da intensidade supersônica em fontes com geometrias separáveis e a formulação numérica existente para a obtenção de um equivalente à intensidade supersônica em fontes sonoras com geometrias arbitrárias. Este trabalho apresenta como principal contribuição original, uma técnica para o cálculo de um equivalente à intensidade supersônica, denominado aqui de intensidade acústica útil, capaz de identificar as regiões de uma superfície vibrante de geometria arbitrária que efetivamente contribuem para a potência sonora que será radiada. Ao contrário da formulação numérica existente, o modelo proposto é mais direto, totalmente formulado na superfície vibrante, onde a potência sonora é obtida através de um operador (uma matriz) que relaciona a potência sonora radiada com a distribuição de velocidade normal à superfície vibrante, obtida com o uso do método de elementos finitos. Tal operador, chamado aqui de operador de potência, é Hermitiano, fato crucial para a obtenção da intensidade acússtica útil, após a aplicação da decomposição em autovalores e autovetores no operador de potência, e do critério de truncamento proposto. Exemplos de aplicações da intensidade acústica útil em superfícies vibrantes com a geometria de uma placa, de um cilindro com tampas e de um silenciador automotivo são apresentados, e os resultados são comparados com os obtidos via intensidade supersônica (placa) e via técnica numérica existente (cilindro), evidenciando que a intensidade acústica útil traz, como benefício adicional, uma redução em relação ao tempo computacional quando comparada com a técnica numérica existente.

Germanene: a novel two-dimensional germanium allotrope akin to graphene and silicene

We have grown an atom-thin, ordered, two-dimensional multi-phase film in situ through germanium molecular beam epitaxy using a gold (111) surface as a substrate. Its growth is similar to the formation of silicene layers on silver (111) templates. One of the phases, forming large domains, as observed in scanning tunneling microscopy, shows a clear, nearly flat, honeycomb structure. Thanks to thorough synchrotron radiation core-level spectroscopy measurements and advanced density functional theory calculations we can identify it as a root 3 x root 3 R(30 degrees) germanene layer in conjunction with a root 7 x root 7 R(19.1 degrees) Au(111) supercell, presenting compelling evidence of the synthesis of the germanium-based cousin of graphene on gold.

传导冷却的全固态zigzag板条激光器

报道了激光二极管泵浦的被动传导冷却的Q开关Nd:YAG zigzag 板条激光器，谐振腔采用平平腔和非稳腔。在20Hz运转时，得到脉宽均为10ns的150 mJ，光光效率19%的多模输出和100 mJ、13%光学效率的单模输出，并进行了相关的热效应测试，结果表明该激光器具有效率高、结构紧凑、光束质量好，在空间环境应用具有很好的发展潜力。

Efeito do fator cavitário na resistência adesiva à dentina de um sistema restaurador à base de silorano

O objetivo deste estudo foi avaliar o efeito do fator C na resistência adesiva à dentina humana de um compósito à base de silorano, comparando-o com um compósito à base de metacrilato. Foram utilizados 40 molares humanos hígidos. Em metade da amostra foi realizado um preparo do tipo Classe I, com dimensões de 4x4 mm e 2 mm de profundidade, enquanto na outra metade foi realizado um preparo virtual (flat) com auxílio de uma matriz de teflon branco, com as mesmas dimensões da cavidade (4x4x2 mm), apoiada na superfície de dentina exposta. Cada grupo foi divido em dois, de acordo com o sistema restaurador: Sistema Adesivo P90 e resina Filtek P90; Adper Scotchbond Multiuso e resina Filtek Z350 XT (3M ESPE). Após a aplicação do sistema adesivo segundo as especificações do fabricante, as cavidades (real e virtual) foram preenchidas com as resinas (Z350 XT e P90) em dois incrementos. Foi realizada a fotoativação de cada incremento durante 25s. Após uma semana, as coroas foram seccionadas, obtendo-se espécimes constituídos de resina/dente na forma de um paralelepípedo (palitos). Estes palitos foram utilizados para o teste de microtração (Emic), onde a resistência adesiva na unidade MPa foi calculada. Os resultados foram avaliados estatisticamente pelo teste de análise de variância ANOVA One-Way (p = 0,05), e pelo teste de múltiplas comparações Student Newman Keuls. Foi observada uma diferença estatística entre a resina P90 (flat= 16,137,7 MPa e Cavidade= 16,759,0 MPa) e a Z350 XT (flat= 25,8211,6 MPa e Cavidade=24,4713,5 MPa), independentemente do tipo de cavidade restaurada. E não foi possível observar diferença estatística entre os tipos de cavidades (real ou virtual) restauradas com a mesma resina. Através dos testes realizados, foi possível concluir que: o fator C não afetou a resistência adesiva dos dois sistemas restauradores utilizados, e o tipo de sistema restaurador afeta a resistência adesiva, sendo que o sistema à base de silorano apresenta resultados inferiores ao de metacrilato.

Distribuição espacial dos foraminíferos no perfil transversal ao manguezal da margem da baía de Sepetiba-RJ: habitat e paleoambiente

Os foraminíferos de zona entre-marés são amplamente utilizados como na reconstituição paleoambiental holocênica. Entretanto, a despeito dos manguezais, estudos com foraminíferos são relativamente escassos. A estrutura do habitat e seu grau de exposição atuam na distribuição espacial das espécies de zona entre-marés. Em um perfil transversal ao manguezal que margeia a baía de Sepetiba (RJ), foi investigada a influência parâmetros estruturais do habitat e da riqueza na distribuição espacial dos foraminíferos do manguezal. Os parâmetros escolhidos neste estudo foram serapilheira, litologia, matéria orgânica total, microtopografia, zonação botânica, espécies botânicas, altura média das árvores e densidade de árvores. Um testemunho de 144 cm também foi descrito em termos da sua litologia, matéria orgânica total, composição biogênica, incluído foraminíferos. O perfil apresentou textura silte argilosa, matéria orgânica total concentrada por todo manguezal e a serapilheira acumulada principalmente no mangue superior. Os forminíferos (24) ocorreram apenas no manguezal, com predomínio de aglutinantes e presença significativa de formas calcárias. A densidade de testas se concentrou no mangue superior. A. beccarii f. tepida, E. excavatum, A. mexicana, Q. seminulum e T. inflata foram as espécies mais constantes. A diversidade não apresentou variabilidade espacial significativa e foi marcada pela baixa dominância e alta equitabilidade. Notou-se diferença significativa da riqueza de foraminíferos entre habitats expostos e protegidos. A riqueza específica apresentou moderada correlação com a serapilheira e densidade de árvores. A. mexicana e H. wilberti apresentaram moderada correlação com a riqueza. Q. seminulum apresentou significativa correlação com a matéria orgânica total e altura média das árvores. T. inflata apresentou significativa correlação com a riqueza e serapilheira. Em relação ao testemunho, foi possível identificar três paleoambientes de baía restrita: infralitoral, mesolitoral e supralitoral. O manguezal este presente entre o nível 124 62 cm e a planície hipersalina a partir do nível 24 cm.

Diseño de un mecanismo de amplificación para una garra de 1 grado de libertad.

[ES]El presente Trabajo de Fin de Grado tiene la finalidad de contribuir al desarrollo de una línea de investigación mediante la implementación de un mecanismo que amplifique el movimiento de un grado de libertad. Dicho proyecto consiste en optimizar un mecanismo ya existente formado por un músculo neumático de un grado de libertad de forma que se mejore el rango de utilización de dicho mecanismo ampliando la carrera final de éste. Para ello se llevará a cabo un análisis de distintos mecanismos multiplicadores, el diseño de la mejor opción entre todos ellos y la final fabricación de un prototipo funcional. También se llevará a cabo el diseño y fabricación de las piezas auxiliares que, si bien, no forman parte explícita del mecanismo multiplicador, son necesarias para la posterior implantación de dicho mecanismo en el mecanismo ya existente, formado por un mecanismo mecatrónico de cinemática plana 5R dotado de un músculo neumático y una ventosa.