产品详细介绍

项目研究内容： 实用激光焊缝视觉传感器原形机由传感器、 十字滑架、 主控箱等部分组成。传感器内半导体激光经柱透镜成一片光投向焊缝， CCD 摄取光条纹图像， 经计算机数字图像处理， 求出焊缝位置信息， 通过 AC6410 卡控制电动十字架实时跟踪。 技术特点 ：实用激光焊缝视觉传感器具有较强的抗弧光干扰能力，能 对多种焊缝进行视觉传感，实现自动跟踪；同时集降温吹灰系统于一体， 降温吹灰系统工作，可减少飞

近期，信息材料与智能感知安徽省实验室谢峰老师课题组在宽禁带半导体日盲紫外探测器和白光激光器研究方面取得新进展，相关研究成果相继发表在国际知名期刊Opt.Express和IEEETrans.ElectronDevices上，三篇论文均以安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室为第一单位，谢峰老师为论文第一作者。

技术优势: 1）输出功率：>200瓦连续波输出； 2）输出波长：在1900 nm -2050 nm范围内，波长任选； 3）中心波长定位误差：±0.5 nm； 4）波长线宽：小于0.05nm； 5）波长精细调谐范围：±0.5 nm；（高精度） 技术能力： 1）能够提供1-200瓦全光纤2μm光纤激光器的可靠技术解决方案； 2）能够提供50-200瓦2μm光纤激光器的技术解决方案； 3）能够提供1-200瓦窄线宽、可调谐连续波2μm光纤激光器的技术解决方案； 4）能够提供1-20瓦2μm波长的纳米/皮秒高能脉冲激光器的可靠解决方案。 主要应用领域： 1）工业加工领域 由于许多透明有机材料在2 μm 附近有较强的吸收，直接利用激光对其进行切割、熔接和雕刻处理可以避免使用有毒添加剂，这在医疗器械制造领域具有独特的优势，也简化了加工工艺。    2）医疗应用领域 由于人体组织中的水对2 μm激光有很强的吸收，激光的渗透深度小，手术创口区的破坏小；另外，2 μm波长激光器的特殊凝结作用，可以减少手术时的流血。大量实验研究表明，2 μm高功率掺铥光纤激光器是软/硬组织外科手术的优良候选光源，可以广泛应用于高精确的组织切除手术、眼科手术和牙科手术。    3）军事应用领域 2 μm波长位于损耗较低的“大气窗口”，在大气中的传输能力远高于短波长激光；同时也位于人眼安全波长范围，使其在对人眼安全要求较高的自由空间光通信领域极具应用潜力，也是激光雷达等精密空间探测装置的理想光源，更符合军方的需求；此外，2 μm激光通过光学非线性转换可以产生3~5 μm的中远红外激光，而后者是光电对抗中最重要的大气窗口，在军事战略上具有重要意义。

本项目旨在降低建筑能耗，众所周知建筑能耗占总能耗的30%，其中门窗占了建筑能耗的50-80%，当前全世界正大力推广中空玻璃，采用玻璃贴膜或玻璃镀膜或加隔热涂层等方法解决冬天的热辐射外溢，夏天的阳光进入。但这类玻璃尚不能调节光能，更不能利用太阳能。本项目正是针对这一关键问题开发研制的。本项目以改进门窗热效应为基点，充分分析了当今国内外相关产品存在的问题，研发了独创的，新型的中空转叶玻璃，其加工方法现已获得发明专利（受权公告号CN 101347941，受权公告日2010/06/16），研发的中空幕帘玻璃（发明专利）经国家安全玻璃及石英玻璃质量监督中心测试，其节能效率达到82.8%，是现有产品中最好的。 特点：1 具有节能控光的功能在中空玻璃内磁铁控制可旋转叶片，叶片可以在中空间距6-12mm的玻璃内360度旋转，可调叶片到合适角度从室内看出去基本不影响视野，叶片反光效率高，叶片经特殊加工关闭时严丝合缝。屋顶平房控光时，玻璃中间加个支撑避免玻璃塌陷；叶片背面可以是一幅美丽的图画，也可以是深色，利用太阳能，吸光组成换热系统，实现中空遮阳玻璃的热水装置。2 节能效率高中空幕帘玻璃，测试报告比较结果为，若透明玻璃为0%，中空玻璃为13.7%，LOW-E中空玻璃为32.8%，节能帘为82.8%；中空转叶玻璃与节能帘近似。3 结构轻巧寿命长叶片平直厚仅6-20u极轻，热胀冷缩有弹簧涨紧，通过齿条啮合齿轮连接，结构可靠不怕震动；叶片之间没有任何连线；曝晒在光照下的只是铝箔叶片，寿命长；其结构可适用于任意尺寸的中空玻璃。4 适宜于大规模、高效率、低成本的生产加工关键在于将整张6-20u的合金铝箔放在两排齿轮轴中间，用长条电热器将铝箔焊接固定，张紧齿轮的弹簧放开绷紧铝箔，用等间距的旋转快刀将叶片切好，使叶片之间严丝合缝。唯一的办法详见发明专利“中空转叶玻璃转叶的连接和加工方法”。加工场地要求一般。 中空转叶玻璃成本估算：每平方米250-300元，面积越大成本越低，若参考中百叶玻璃批量出口离厂价470元/平米计算，每平米利润170-220元，年生产万平米利润1千7百万-2千2百万。5 有广泛的应用和进一步功能开发的前景目前国际市场尚无此类商品，作为节能产品可广泛用于住宅、公共建筑、大棚、金属屋顶、玻璃幕墙、火车窗等处，其百叶窗外形符合国外惯用形式。在此基础上，尚可进一步开发：中空换热玻璃，中空遮阳玻璃热水装置，发电玻璃等。  

罗正钱教授团队采用少模Pr/Yb共掺双包层ZBLAN光纤作为可见光增益介质，构建基于非线性偏转旋转（NPR）技术的锁模激光腔，利用腔内空间滤波效应和NPR可饱和吸收效应补偿阶跃折射率光纤中超大的模间色散，从而平衡了各横模之间的走离效应，首次实现了可见光波段的时空锁模光纤激光。

低辐射玻璃就是在玻璃表面形成一层低辐射薄膜。这层薄膜对可见光有较高的透过率，一般超过50%，而对室温下黑体辐射峰值波长10 ?m附近的远红外线有很低的辐射系数，或称发射系数、发射率等。这样就可以保证室内热量不会通过辐射传递的室外，也可在夏季阻止室外高温通过辐射传递到室内。配合以中空、真空玻璃和隔热窗框，可以达到节能效果。      几乎所有的透明导电膜都是低辐射膜，如常用的ITO（氧化铟锡）、AZO（掺铝氧化锌）、SnO2等。在可见光波段，光吸收非常小的Ag膜也可以构成低辐射膜，但需要在前后表面增加介质膜，抵消光反射。      按工艺技术，低辐射玻璃又分为离线镀膜和在线镀膜两类。在线镀膜指的是在浮法玻璃生产线的末端，增加一个CVD室，利用玻璃的高温使得气体分解形成一层氧化锡透明导电薄膜。氧化锡的辐射系数大约为0.2左右，远低于普通白玻璃的0.87。在线镀膜低辐射玻璃由于辐射系数高、透过率低、反射和透过光颜色调整范围小等因素，只能用在要求低的场合。其优点是抗氧化能力超强，而且耐磨性能好，可单层应用，国内在线镀膜低辐射玻璃生产线有数十条。离线镀膜低辐射玻璃指的是采用磁控溅射方法，在玻璃表面形成一层低辐射金属膜和相应的保护介质膜。这种低辐射玻璃的辐射系数低，可见光透过率高，颜色可以随意调整，因此得到广泛应用。离线镀膜低辐射玻璃的基本结构        常温下，黑体辐射的中心波长约10?m。在这个波长下，绝大部分金属的辐射系数都是非常低的，如Ag/Cu/Au/Al/Mo/W/Ta/Nb/Zr/Ni/Fe，都可以用到太阳能集热管中的低辐射层。能用于玻璃中的却只有Ag，因为只有Ag有很小的可见光吸收率。降低辐射系数的简单方法是增加银层厚度，但简单的增大银层厚度会导致可见光反射率大幅度增加。离线双银低辐射玻璃的结构      中间介质层较厚，两侧较薄，这就构成了双银低辐射玻璃。再增加一层银，还可以构成三银低辐射玻璃。由于银的折射率实部不是零，银层是有吸收的，银层双银和三银低辐射玻璃的辐射系数虽低，但光的透过率却大幅度降低。离线单银软膜结构      最早的低辐射玻璃结构，以氧化锌为介质层，其最大特点是，沉积速率快。因为折射率较低，可见光透过谱窄，一般采用双银结构来扩大谱宽。抗氧化能力低，须要24小时内封成中空结构。离线单银硬膜结构      第二代低辐射玻璃，特点是，采用等离子喷涂导电低价氧化物靶，靶材成本高。折射率高，可见光透过谱宽，单银就可以满足要求。采用双银或三银结构的效果更好，但透过率低得多，不适合民居。抗氧化能力较低低，也须要24小时内封成中空结构，基本不能钢化。      为了防止在上层氧化钛沉积中银层氧化，需增加一层约3nm的金属层，可用Cr或Ni等。该金属层使得辐射系数和透光率指标大幅度降低。可异地加工和钢化的硬膜结构      较晚出现的结构，采用SiAl靶反应溅射沉积，沉积速率与低价氧化钛靶相近。因为是非晶结构，抗氧化能力强，可以异地封接和钢化处理，也可非中空应用。高硅硅铝靶需要等离子体喷涂制备，成本高。透光谱性能和损耗相互矛盾，总体光学性能比氧化钛结构差。铝和硅都不能与氮气直接反应，氮气被电子碰撞后形成原子氮，可与铝或硅反应，这就要求气氛中氮含量很高，结果氮气电离比例较高，使得靶表面氮化，导致溅射速率大幅度降低，需要增加靶数，导致设备成本提高，电源功率提高。可异地加工和钢化的另一种结构      特点：最外面增加一层抗氧化的SiAlO，10纳米就足够了。金属靶反应溅射      采用纯金属靶进行反应磁控溅射是降低成本的最有效方法。在已知的常用金属中，锌族、钒族中的钽、钛族中的铪、铬族、锰族、铁族进行磁控反应溅射时，具有可以接受的速度，但其中只有氧化钽和氧化锌具有较好的耐压和介电特性。氧化钽的溅射产额可达到0.2，是可以接受免得。而具有很好绝缘和介电特性的氧化硅、氧化铝、氧化镁，氧化锆以及具有最大介电常数和折射率的氧化钛都难以用磁控反应溅射沉积。氮化硅产额可以达到0.12，尚可接受，但氧化硅只有0.03，约为硅的二十分之一。氧化钛和氧化铝都小于0.015，不到金属铝的百分之一，氧化镁更是小于0.005，不到镁的千分之一。各种材料的溅射产额 材料产额Ti0.6  (600V)TiO20.01 (300V)AI1.25 (600V)Al2O30.01 (300V)Si0.5  (600V)SiO20.03 (300V)Si3N40.12 (300V)      溅射沉积时，单质靶电压较高，而氧化物和氮化物靶电压较低，电压基本按实际情况列出。溅射过程      靶材为低价氧化钛，因此溅射气氛中需要的氧气含量低得多，靶表面溅射面积远小于衬底面积，因此一般不继续氧化，被溅射粒子以原子或分子形式飞向衬底，氧气分子可以向靶和衬底入射，将到达衬底的粒子充分氧化。       硅铝靶溅射中，正氮离子飞向靶面，将靶面氮化。被溅射粒子大部分以分子或原子形式飞向衬底。被溅射出的硅原子不能在空中与氮结合，大部分到达衬底后再与氮原子结合。由于硅和铝不能与氮分子反应，因此靶面必须完全氮化才能得到纯氮化物薄膜，导致溅射速率变慢。硅铝靶的另一个问题是高硅硅铝靶需要等离子喷涂方法制备，靶材成本远高于金属靶。拉制成型的合金靶材中，硅含量难以超过60%。高铝组分的硅铝靶溅射非常慢，而且折射率低，不能用于低辐射玻璃的制备。解决低硅含量硅铝靶的溅射沉积问题是一个大的挑战。         靶材为纯钛，被溅射粒子大部分已原子形式飞向衬底，氧气分子可以向靶和衬底入射，分别将靶面和到达衬底的粒子氧化。金属表面形成的氧化钛极难溅射，导致沉积速率极慢。低辐射玻璃面临的难题       到目前为止，低辐射玻璃，尤其是高档低辐射玻璃主要用于宾馆、写字楼、医院中。这类建筑中，单窗面积较大，窗框所占面积比例小，低辐射玻璃效果明显。此类建筑所需的玻璃呈现逐年缩减的趋势。扩大民居领域的应用，才是正路。民居的特点是单窗面积小，一般不会超过1平米，一般0.5平米。这种窗中，低辐射玻璃的节能效果并不明显，只有大幅度降低价格，才能与效果匹配。世界性难题       大面积衬底上，氧化镁、氧化铝、氧化钛等材料的金属靶反应磁控溅射被认为是一个解决不了的世界性难题，早已经没人尝试解决，转而寻求一些替代方法，如前面所述。       第一个解决该问题的人是我们，可追朔的上世纪80年代，但结果一直没有发表。首先发表此类结果的是皇明公司，他们解决了在高温集热管表面沉积氧化铝减反层问题，而且速度非常高。解决此问题的是一个刚出校门不久的女孩儿，初生牛犊不怕虎，硬试出来的。最初是尝试用铝靶反应溅射沉积氮化铝，从原理上讲，这是不可能的。氮化铝不行，就用氧化铝试试，结果就成功了。虽然减反射效果不如氮化铝，但可以用。集热管太阳能吸收膜沉积中，靶基距非常大，这是其成功的基本条件。由于不懂得其中的道理，仅限于在太阳能集热管这一特殊条件下应用，而不能推广到其它领域。圆柱形金属靶反应溅射的优势       如果能实现钛、锆、铝、硅等薄膜的金属圆柱靶反应磁控溅射，对薄膜产业的影响是革命性的，带来的好处包括：      （1）圆柱靶适合大面积衬底上薄膜沉积，适用于大规模生产。      （2）采用金属靶的成本远低于导电介质靶，构成降低成本的次要因素。      （3）可实现高速溅射沉积，设备规模减小，大幅度降低设备成本，是降低成本的首要因素。      （4）大幅度降低用电量，构成降低成本的次要因素。

该产品由我扬州大学以张瑞宏教授为首的团队经过十年的努力，攻克了许多技术难关，已完成了中试。 2005 年最终实现关键工艺上有所突破，特别是侧边封头工艺及一次性封接法在世界上处于领先地位，可大大简化生产工艺，大大降低生产成本。目前，根据扬州大学的生产工艺生产的真空平板玻璃可将其成本控制在 100 元/m2 左右。