【研究背景】 图1所示高斯光斑、平顶圆光斑和环形光斑作用在材料上的光强与温度场分布示意图，常规高斯光束能量分布不均匀，中心能量强边缘能量弱，使用高斯分布聚焦光斑进行激光焊接时，由于光斑中心部分吸收的激光能量高，材料容易熔化气化蒸发，从而产生飞溅、形成凹陷和空洞等缺陷。平顶光斑作用在材料上时，用于热传导的作用，还是会造成中心与边缘的温度场分布不均匀，焊接熔深呈现月牙分布。控制飞溅、凹陷和空洞等缺陷的关键因素是控制激光束的能量分布，减少中心材料温度和以及焊点中心和边缘的温度差。合理设计的环形光斑，有利于获得相对均匀性的温度场分布和相对均匀的熔深分布，减少飞溅、凹陷和空洞等焊接缺陷，是目前高端激光焊接应用的一个技术发展方向。 图1 不同光斑的光强分布和在材料上的温度场分布 【痛点问题】 现有基于摆动扫描方式和点环形模式可调光纤激光器，在一定程度上解决了激光焊接的飞溅问题，但是存在结构复杂，设备制造成本和维护成本高，而且不太适合高精密或大功率厚板的激光焊接。 【解决方案】 本成果从激光光学聚焦头的设计上，提出了申请专利技术的基于衍射光学元件和折射光学元件的环形光斑或点环产生方法，结构设计灵活方便，可适用于高精密激光焊接、高反射材料加工和高功率厚板激光焊接。 （1）基于衍射光学元件的环形光斑产生方法 为了解决能量分布不均匀以及光束敏感性的问题，本成果通过螺旋相位板产生涡旋光束来获得环形光斑进行焊接。螺旋相位板是一种具有固定折射率的透明板，其一面是平面结构，相对面具有螺旋形状结构，类似于旋转台阶，如图2所示。 图2 螺旋相位板结构 螺旋相位板其厚度随着方位角的变化而变化。高斯分布的激光束从螺旋相位板平面端面入射，光束中心与螺旋相位板中心对齐，出射的光束相位被改变，附加一个螺旋相位因子，能量分布变为环形分布，出射的光束变为涡旋光束，其中l为涡旋光束的拓扑荷数，影响涡旋光束能量较低区域的大小。螺旋相位板的台阶高度通常为微米量级，并且初始光束都是通过扩束系统扩束的，基本没有发散，因此，螺旋相位板对光束光强基本没有衰减，而只是改变光束的相位。利用螺旋相位板产生的涡旋光束解决了能量分布均匀性的问题，同时用螺旋相位板产生的涡旋光束的稳定性好，环形的能量分布特点，不容易受到外界其他因素影响，可以较为稳定地保持光斑均匀性。本成果具体产生涡旋光束的光路图如图3所示。表1给出了不同拓扑数涡旋光束的光场分布。 图3 产生涡旋光束的光路图 表1 不同拓扑数涡旋光束的光场分布 本成果设计加工了产生涡旋光束的衍射光学元件，通过组合获得了不同拓扑数的涡旋光束，图4给出实验生产的涡旋光束，相对其他方法产生的环形光斑，采用涡旋光束方式产生环形光斑的好处是，离开焦面还能保持环状光强分布。除了在激光增材制造有用外，这种光束未来在切割、焊接、打孔等方式都有应用，可以获得更好的温度场分布和更好的激光加工效果。 图4 实验生产的涡旋光束 （2）基于折射光学元件的环形光斑或点环光斑产生方法 图5为基于折射光学元件的环形光斑的产生方法，包括透射式的和全反射式的结构，后面根据不同的焊接温度场分布设计不同组合的环形光斑。 （a）三镜方案 （b）两镜方案 （c）单镜方案 图5 基于折射光学元件的环形光斑的产生方法

本项目所研究的超大直径难变形环件主要应用于大型机械、船舶、石 油化工、航空航天、原子能、核能等国家重大装备制造行业。在航空航天领域, 环形件是发动机及火箭的关键零件，广泛应用在航空发动机的压气机机匣、涡 轮机匣、结合环、安装边、封严环、新一代大型运载火箭储箱结构框等重要部 位。随着国家航空航天、原子能、核电能等的发展需要，对环件尺寸要求越来 越大，精度、强度、刚度方面的要求也越来越高。因此超大直径难变形材料环 件的研究对于提升我国重大装备制造行业有着至关重要的意义，主要表现在以下 几个方面： 1 超大直径难变形环件的辗压成形工艺可显著降低环件产品内部的残余 应力水平，以满足后续机械加工的要求。结束了我国不能生产超大规格难变形 材料巨型环件的历史，对发展我国航天科技工业具有重要的意义； 2 本项目的研究成果可以解决我国大飞机项目中发动机关键零部件的生 产，保证我国大飞机项目的顺利实施； 3 本项目所展开的超大直径难变形环件的研究可以保证满足原子能等部 门对大型环的需要，结束我国对国外相关技术的依赖，对国家安全与经济社会 发展具有全面而长远的意义； 4 超大直径难变形环件的生产，可以满足核电反应堆容器环件的要求， 解决核能发展的瓶颈问题，有效改善我国的能源供应结构，有利于保障国家能 源安全和经济安全。

山东环邦电子科技有限公司成立于2016-06-20，法定代表人为石来增，注册资本为5180万元人民币，统一社会信用代码为91371328MA3CCEMJ2R，企业地址位于蒙阴经济开发区汶河一路1号，所属行业为电气机械和器材制造业 ，经营范围包含：纳米晶合金及衍生品的研发、生产与销售；电子产品、电子元器件、低压电器的研发、生产与销售；计算机软硬件的技术开发、技术咨询、技术服务、技术转让；进出口业务。

XM-50高级环甲膜穿刺及气管切开插管模型   XM-50环状软骨气管切开术训练模型主要用于ALS课程中常规气管切开、环甲膜穿刺、环甲膜切开等高级生命支持训练。   一、模型特点： ■ 高级环甲膜穿刺及气管切开插管训练模型为成人男性，解剖学标记（如甲状软骨、环状软骨、环甲膜、气管）位置准确，易触及。 ■ 模型采用高分子材料制作，质地柔软，富有弹性，形象逼真，可反复进行穿刺。 ■ 模型颈部皮肤采用环状结构，为此，当某一部位经多次穿刺、切开不能使用时，可适当地旋转环状颈部皮肤，将其移开，学生又可在新的颈部皮肤部位反复进行训练，提高了模型的使用寿命。 ■ 环状颈部皮肤与甲状软骨、环状软骨、环甲膜、气管模块可以更换。 ■ 可供学生进行环甲膜穿刺与切开术训练。   二、模型功能： ■ 模型具有标准的气管解剖位置，用手可触摸气管，进行切口定位。 ■ 模拟病人仰卧位，颈部伸展。 ■ 可以进行传统的经皮气管切开术，包括不同类型的切口：纵向、横向、十字形、U形和倒U形切口。 ■ 可进行环甲膜穿刺和气管切开训练。 ■ 模型的部位采用不同的材质，确保真实的操作手感。 ■ 模型允许用户在确定动脉位置时确定正确的切口位置，并可从头部观察颈部的内部操作情况。 ■ 配备模拟气管和颈部皮肤。   三、标准配置： ■ 高级环甲膜穿刺及气管切开插管模型：1台 ■ 可更换颈部皮肤：1块 ■ 可更换气管模块：3个 ■ 说明书：1册 ■ 保修卡合格证：1张

分布式光纤传感网络系统是一种融合传感、控制等功能的网络系统。光纤传感器通过改变的各种特性，比如波长、相位、强度等，来实现对外界物理量的传感。同时光纤又是一种很好的通信媒介，因此可以很好的同光纤传感网络系统融合。该网络系统具有抗电磁干扰，可靠性高，远距离分布式监测等特点，具有广阔的应用价值和市场前景。 　　电子科学与工程学院光子学与光通信研究室早在上世纪八十年代中便开始了光纤传感器的研究工作，九五期间又承接了国家重点科技攻关项目"光纤工业控制网络系统"的研制任务。多年来潜心攻关，埋头研究，成功的研制了多模光纤光栅、长周期光纤光栅，各类光纤传感器件（包括微弱力传感器，光纤温度传感器等）以及光纤工业控制网络系统，各项成果通过国家、部省级科技成果鉴定，达到国际先进水平，取得多项自主知识产权。 　　该成果进一步加速了我国在光纤传感以及光纤工业控制网络系统领域的发展，为发展全光传感控制网络奠定了基础，广泛用于工业控制、管道监控以及周界安防等领域。

本发明公开了一种双波长可调谐掺铥光纤激光器，属激光器技术领域。由泵浦源、掺铥光纤、泵浦光聚焦透镜、分色镜、激光准直透镜、两个反射式体布拉格光栅（以下简称为ＶＢＧ）和宽带介质膜高反镜组成。本发明利用两个ＶＢＧ作为谐振腔端面反射元件，使两个ＶＢＧ所对应的反射波长同时起振，利用体布拉格光栅反射波长随角度可调谐的特性，振荡的两个波长可分别独立在几十纳米的范围内进行调谐，其调谐范围的大小与ＶＢＧ设计参数有关。本发明有益效果是：适用于高功率运行，且可进一步升级为多波长同时输出的激光器系统。

"项目涉及兼具高科技和经济环保意义的光纤光缆传感技术，获得山东省科技进步二等奖等两项，该技术利用光纤对环境变化的敏感性，将输入物理量变换为调制的光信号。其工作原理基于光纤的光调制效应，即光纤在外界环境因素，如温度、压力、电场、磁场等等改变时，其传光特性，如相位与光强，会发生变化的现象。因此，如果能测出通过光纤的光相位、光强变化，就可以知道被测物理量的变化。凭借自主研发的专利光纤光缆传感技术以及精湛的工艺水平，并结合多年的行业经验和客户积累，开发出了面向通信行业的业界首套智能光纤光缆管理监控系统（IFMS），该系统采用创新式的便携式音频标签，对于无源的光纤线路做业务无损的快速标定。智能光纤光缆管理监控系统具有外形紧凑、节能、智能化、高可靠、无污染、大数据等特点，符合我国建设节约型社会和环境友好型社会的要求。同时，该系统还可以拓展到光纤周界防护、水下震动定位等多个领域，满足不同行业的需求。在物联网发展及国家对光纤光缆改造工程的大背景下，“智能光纤光缆管理监控系统”，仅在运营商就拥有每年有~0.9亿的市场规模，考虑基于该系统的扩展，计算国防、民生、工程等领域，更是拥有广阔的市场前景。 "

通过分析液体对入射光线的折射率，可以检测液体中所含的成份。而光纤表面等离子体波（SPW）传感器是一种最近提出的新型光纤传感器，体积小，灵敏度高，测试装置简单，其原理涉及到量子力学，电动力学，电磁场理论，光波导理论，波动光学，金属光学等领域，属于多学科交叉的边缘学科，将其与光谱仪和计算机结合，就可构成新型的液体成份检测仪器。对不同的溶液及不同的溶质，预先测出其折射谱存储下来供以后比对，即可形成系列化的分析测试设备。特别是可以与通信网络相连，实现在线式/便携式、自动化/智能化的实时检测/监测网络。我国目前为了和国际接轨，对于药品检验、生化检验、绿色食品、尤其是污染治理的要求逐步提高，所以，基于光纤SPW传感器的系列仪器和测试系统有利于社会发展，应用领域广阔，经济效益巨大。

西北工业大学物理科学与技术学院赵建林教授研究团队在全光纤光波长转换方面取得重要进展。提出了一种二维材料辅助的全光纤波长转换方案，利用该方案制备的波长转换器，仅需百微瓦量级光功率（远小于一支普通激光笔的输出光功率）即可将近红外光稳定地转换为可见光。该技术在全光纤中实现光波长的高效转换，兼容现有成熟的光纤通信和传感系统，也为其他高性能全光纤非线性器件的实现开辟了新的途径。利用全光纤的二阶非线性效应不仅可以拓展光纤激光器的工作波段，还有望实现全光纤的线性电光调制器、缠绕光子对等，可极大拓展业已成熟的光纤通信、传感技术在信息处理与感知领域的应用范围。然而，石英光纤的中心反演对称性阻碍了其二阶非线性效应的产生和利用。目前，基于二阶非线性效应实现光波长转换，需要对光纤进行特殊掺杂、极化等复杂工艺处理，以及高功率脉冲激光泵浦等苛刻条件，因此如何降低光纤中波长转换的实现条件，成为困扰科学家们的一个难题。针对此问题，研究团队创新性地提出一种层状二维材料硒化镓辅助的全光纤波长转换器，利用微光纤导波模式的强烈倏逝波与硒化镓的相互作用，利用百微瓦级连续光即可实现倍频、和频等非线性参量转换过程，进而将近红外光稳定地转换为可见光。相关研究成果以“High-efficiency second-order nonlinear processes in an optical microfibre assisted by few-layer GaSe”为题，已在国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》发表。论文第一作者为团队姜碧强副教授，通讯作者为甘雪涛教授和赵建林教授，西北工业大学为唯一作者单位。论文链接：https://www.nature.com/articles/s41377-020-0304-1