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关键词： 飞秒激光   透镜   复眼   光栅   光波导   光子晶体  

摘要： 近年来,随着研究人员对红外微光学元器件的深入研究,高精度制备器件备受关注。传统的制备技术存在许多缺点,而飞秒激光有着超强、超快的特性,非常合适用来制备红外微光学元器件。以透镜阵列、复眼、光栅、光波导和光子晶体为例,介绍了飞秒激光使用不同材料、不同制造方法制备红外微光学元器件的发展,在材料上有红外半导体、硫系玻璃及红外聚合物等,在方法上有飞秒激光诱导化学刻蚀、飞秒激光辅助湿法刻蚀、飞秒激光辅助干法刻蚀等,对其应用及具体案例进行分析,并展望了该技术的发展趋势。

关键词： 海洋光学   中国水色水温扫描仪   定量化遥感   光学薄膜   多波段集成滤光片   偏振灵敏度  

摘要： 以海洋一号C/D卫星中国水色水温扫描仪[COCTS (HY-1C/D)]的光学薄膜研制为例,介绍了海洋水色定量化遥感中应用的光学薄膜技术。在单片基片的不同通道区域依次镀制多块滤光膜以抑制杂散光的产生,充分研究了光束空间角频率分布带来的光谱及偏振影响,实现了5%带宽的定位精度,将通道滤光膜对偏振灵敏度的影响降到0.3%以下,采用双离子束溅射工艺来保证膜层的可靠性和光谱性能。此外,通过光学薄膜元件的偏振调控设计以及元件间的偏振补偿,实现了系统偏振灵敏度达到国际先进水平,0°扫描角时的平均偏振灵敏度小于1%。光学薄膜技术的应用有效提升了海洋水色的定量化遥感质量,结合大气校正,COCTS (HY-1C/D)获得的水色产品数据量化精度与美国的中分辨率成像光谱仪(MODIS)和可见光红外成像辐射仪(VIIRS)相当。

关键词： 光栅   可拆卸   单色仪   实验  

摘要： 实验教学中使用的单色仪一般是封闭式的,且光学元件固定,不允许学生随时查看内部工作情况,也不允许学生开盖进行调节。基于光栅单色仪设计实验搭建一款低成本、可重复组装拆解、非封闭性、易于调节的光栅单色仪,并用于实验教学。学生利用最基础的光学元件搭建单色仪,然后用Zemax光学设计软件进行建模和光路追踪,并通过点列图分析。另外,学生可以通过调研,选择感兴趣的研究方向自行选择进行开放性的探索性实验设计。

关键词： 实验楼   暗物质   期末考试   复习   调侃   老师  

摘要： 距离期末考试只有一个星期了,壮壮、小菲和小天再次来到实验楼一层的尽头。壮壮问:“这个学期很快就要结束了,你们都复习好了吗?”小天说:“先别管复习不复习,那是不是说假期就快要到了啊?”小菲调侃道:“你天天啥事不干,就盼着寒假呢。”小天撇撇嘴:“难道你们不是吗?”

关键词： 光纤光栅   碳纤维   分布式光纤传感   温度传感   火灾探测  

摘要： 碳纤维复合材料具有轻量化、高强度、抗腐蚀、疲劳性能良好等优点而被广泛用于现代商用飞机结构的各个部件。当前对于这种新型材料飞机的火灾报警技术的研究仍处在发展阶段。其中一个关键技术是对火警区域的及时定位。通过在复合材料蒙皮内侧铺设光纤光栅阵列温度传感器,可以实时获得材料的温度场分布。实验采用6个等间距的温度传感器,在二维平面上实现了对单一火源的快速定位,定位精度可达5 mm,数据处理时间小于2 s。

关键词： 表面增强拉曼散射   聚二甲基硅氧烷   银纳米结构   农药检测  

摘要： 表面增强拉曼散射(surface enhanced Raman scattering,SERS)可以提供分子的指纹信息,是分子检测和分析的重要工具。具有高灵敏度和高均匀性的大面积柔性透明SERS基底的制备对促进SERS技术在原位检测领域的应用发展具有重要意义。闪耀光栅表面具有规则的周期性锯齿状结构,是优良的SERS衬底材料,但是有关闪耀光栅用于SERS基底制备的研究却鲜有报道。为了简单、经济地获得具有优良SERS性能的大面积基底,以闪耀光栅为模板,采用柔性透明的聚二甲基硅氧烷(PDMS)复制其表面立体结构,并通过蒸镀法在具有光栅结构的PDMS表面生长Ag纳米结构从而获得具有SERS活性的Ag/PDMS基底。研究结果表明,蒸镀时间为30 min时所制备的Ag/PDMS基底中Ag纳米颗粒之间形成了大量的缝隙热点结构,在入射光的激发下可产生极强的局域电场,因此呈现最佳的增强性能,其增强因子约为7.45×106。同时该基底呈现良好的均匀性,结晶紫1162 cm-1处拉曼峰的RSD仅为4.24%,可满足实际应用的需求。最后,该基底成功实现了苹果表面福美双农药分子的原位快速检测。基于闪耀光栅制备的柔性SERS基底具有良好的灵敏度和均匀性,可以通过贴附的方式对不规则形状固体表面的目标分子进行检测,在果蔬表面农药残留的检测等食品安全领域具有广阔的应用前景。

关键词： 四元数矩阵方程   矩阵半张量积   最小二乘Toeplitz解   最小二乘Hermitian Toeplitz解  

摘要： 研究了四元数矩阵方程■的最小二乘Toeplitz解和Hermitian Toeplitz解的问题.联合使用四元数矩阵的实向量表示方法和矩阵的半张量积方法,将所研究的问题转化为实矩阵方程.根据Toeplitz矩阵以及Hermitian Toeplitz矩阵的结构特征,提取了矩阵中的有效元素,构造了新的解向量,降低了所研究问题的复杂度.得到了方程存在Toeplitz解和Hermitian Toeplitz解的条件,并给出Toeplitz解和Hermitian Toeplitz解的一般形式.通过数值算例说明了方法的精度和算法的可行性.

关键词： 光谱学   衍射与光栅   成像   光谱   检测技术   像差   分辨率  

摘要： 光谱检测是鉴别物质类型、掌握物质含量的重要手段。凹面光栅作为光谱检测仪的核心器件,其成像质量直接影响检测质量,影响凹面光栅的成像质量归类为像差消除与分辨率提升两个方面。综述了光谱检测仪研制、像差消除与分辨率提升的研究进展;总结了各方案消除像差、提高分辨率的技巧、特色以及需满足的条件;最后展望了基于凹面光栅的光谱检测未来可能发展方向。

关键词： 张量补全   非凸对数函数   交替方向乘子法  

摘要： 针对目标函数为非凸对数函数的张量补全问题,在交替方向乘子算法的基础上,提出一种具有随机思想的交替方向乘子法.其主要思想是,在每次迭代中,随机选取张量的一种模展开进行张量补全,这大大减少了张量的全部模展开所需的CPU时间.在一定假设条件下,证明了新算法的收敛性.最后,通过随机张量补全和图像修复的数值实验表明,新算法更有效.

关键词： 多标签学习   标签相关性   特征相关性   关系模型   张量网络  

摘要： 利用关系分类模型,将标签之间的相关性以及特征对标签相关性的影响形式化为分数模型,通过要求模型能够区分真实数据和噪声数据的得分建立了基于张量网络的多标签分类模型.多个数据集上的实验表明,相较于传统多标签学习方法和已有考察标签相关性的多标签学习方法,本文方法在平均精确度和错误率等多标签评价指标上提升近一倍,且拥有更低的计算成本.