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关键词： 光纤传感   光纤布拉格光栅   温度传感   封装增敏  

摘要： 针对裸光栅温度灵敏度较低的问题,设计了一种封装方式并进行结构制作。所设计的封装方式是将光纤布拉格光栅(FiberBraggGrating,FBG)置入毛细玻璃管中,并填充353ND环氧树脂胶,最后固定在铜片基底上。首先对FBG温度传感及增敏机理进行了理论分析,然后进行结构的设计及制作,最后进行温度传感测试。聚合物353ND和铜片的热膨胀系数显著高于裸光栅,在外界温度发生变化时会对光纤光栅施加附加应力,从而提高其温度灵敏度,并保护FBG传感器的结构。实验结果表明:在40℃至140℃的温度传感测试中,FBG的反射波长保持着不错的线性;温度灵敏度由增敏前的10pm/℃提升到了21pm/℃左右,且温度传感特性拟合曲线线性度达到0.996以上。

关键词： 显微干涉   矩形光栅   蝙蝠翼效应   特征参数   二值化  

摘要： 白光显微干涉术是微结构三维形貌无损测量的有效手段,但当沟槽深度小于光源相干长度时易产生蝙蝠翼效应。ISO-25178系列规定了由三维形貌计算沟槽深度和线宽两项特征参数的方法。该计算法则首先需要确定阶跃边缘位置,然而蝙蝠翼位于阶跃边缘,造成形貌中的阶跃边缘位置定位困难。本文针对上述问题,摒弃了从三维形貌中提取阶跃边缘位置的传统方法,依据干涉图像中矩形光栅上下表面边缘位置采样点相干峰分布的差异性,提取相干包络峰值位置,并计算得到用于区分阶跃上下表面的掩膜。本文提出的方法从垂直扫描干涉图像出发,同步实现三维形貌复原和阶跃边缘位置定位,继而准确、高效地计算沟槽深度和线宽。本文以两种不同特征参数的矩形光栅作为检测对象,比对了测量结果与标称值之间的偏差,并对测量过程中的误差项进行了分析。实验结果证明,本文方法具有良好的重复性和鲁棒性。

关键词： 轻度认知障碍   脑白质损伤   磁共振弥散张量成像   阿尔茨海默病  

摘要： 目的 探究磁共振弥散张量成像(DTI)在鉴别阿尔茨海默病(AD)与轻度认知障碍(MCI)患者的脑白质损伤中的应用效果。方法 选取我院收治的42例AD患者、37例MCI患者及同期40例健康志愿者,均进行DTI检查,对双脑区感兴趣区的各向异性分数值(FA)进行比较。结果 不同患者各脑区FA值之间差异有统计学意义(P<0.05),其中AD患者各个脑区脑白质FA值均低于MCI及健康志愿者(P<0.05),MCI患者只有颞叶和胼胝体FA值低于健康志愿者(P<0.05),其余脑区FA值与健康志愿者无明显差异(P>0.05)。结论 AD、MCI患者的脑白质损伤程度和部位不同,DTI技术可以通过评估海马和杏仁核的微结构来鉴别AD、MCI。

关键词： Goos-Hänchen位移   hBN光栅   光学传感器  

摘要： 六方氮化硼(hBN)是一种天然的范德瓦尔斯双曲材料,在两个红外波长范围内表现出双曲色散关系,可用于加强光与物质的相互作用.在目前的工作中,设计了矩形层状光栅hBN(RLG)结构,通过数值模拟发现能够增大Goos-Hänchen(GH)位移的同时具有较高的反射率.利用电场分布直接揭示了GH位移增强归因于RLG结构中的高局域的电场.值得注意的是,GH峰值的频率和宽度也可以由入射光偏振,hBN层各向异性轴方向的高度和厚度等参数来调控.基于GH位移的RLG结构传感特性,灵敏度高达1.401μm/RIU.这些结果可以为高灵敏光学传感器、光学开关和光电子探测器的设计提供有益参考.

关键词： 光栅   光纤光栅   法布里-珀罗滤波器   温漂误差   注意力机制   长短期记忆网络  

摘要： 借助深度学习算法的非线性处理能力,提出基于注意力机制和长短期记忆(LSTM)网络的温漂预测模型,从而对法布里-珀罗(F-P)滤波器进行温漂补偿。针对温漂数据中复杂的时空信息,采用LSTM提取时间信息,利用注意力机制分配空间权重。实验结果表明:在升温-降温-升温环境下,所提方法和LSTM模型的最大波长漂移误差分别为6.75 pm和16.64 pm;在单调降温环境下,两种方法的最大波长漂移误差分别为5.39 pm和14.09 pm。所提方法在最大绝对误差(MAXE)、均方根误差(RMSE)和平均误差(MAE)上均优于最小二乘支持向量机(LSSVM)和循环神经网络(RNN)。

关键词： 深度学习   张量程序自动生成框架   静态数据布局策略   自适应策略   性能预测模型  

摘要： 如何确定静态数据布局是深度学习张量程序自动生成框架面临的重大挑战。Ansor作为目前应用最广泛、最具前景的此类框架,其根据预先指定的单一静态数据布局策略,训练性能预测模型,依据该模型搜索最佳性能的张量程序。但其存在单一策略非最优和性能预测模型不准确的问题。为此,本文提出基于自适应静态数据布局(AL)策略的深度学习张量程序自动生成框架AL-Ansor。AL-Ansor在搜索过程中自适应地选取多种静态数据布局策略,共同训练性能预测模型,从而搜索得到性能更高的张量程序。本文以32核Intel Xeon CPU为目标硬件平台,在多个卷积层上进行实验,结果表明,在同样的搜索次数下,相较于基于3种指定静态数据布局策略的Ansor,AL-Ansor生成的张量程序分别有13.81%、12.41%和16.59%的平均性能提升。

关键词： 正交实验   感应耦合等离子体增强磁控溅射法   MoO_(3)薄膜   透过率   接触角  

摘要： 将磁控溅射和感应耦合相结合形成感应耦合等离子体增强磁控溅射技术(ICPMS),制备了MoO_(3)高透亲水光学薄膜。使用分光光度计、水接触角测试仪、扫描电子显微镜、X射线衍射仪和X射线能谱仪,分别表征薄膜的光学性能、润湿性能、显微形貌、晶体结构和化学成分。通过正交实验法,以MoO_(3)薄膜的氧钼比、光学透过率、水接触角为指标,探究了感应耦合等离子体(ICP)氧氩比、ICP功率、靶位工作压强和ICP前处理时间工艺参数对MoO_(3)薄膜性能的影响。结果表明:氧氩比是影响性能的主要参数,其次是工作压强,影响最小参数是ICP功率。最优工艺参数是氧氩比400/300、靶位工作压强为0.15 Pa、功率为1500 W、前处理时间为18 min。研究为高透亲水光学薄膜应用,提供具体实验设计和工艺方法指导。

关键词： 饱和多孔层状(FSPL)介质   初始应力作用   孔隙声弹理论   波动方程   频散衰减  

摘要： 地球内部大量地层具有饱和多孔层状(fluid-saturated porous layered,FSPL)结构,其整体力学性质、微观孔隙结构及内部弹性波传播特征与初始地应力作用密切相关.然而,当前研究仍未提出有效岩石物理与地震波传播理论以表征初始应力对FSPL介质中波传播的影响.根据孔隙声弹理论与各向异性弹性理论,本研究提出了考虑初始应力作用的FSPL介质弹性波波动方程.方程包含了Biot宏观波致流导致的弹性波能量衰减与耗散,以解释弹性波频散衰减特征.Thomsen弹性各向异性参数用来表征介质层状骨架的各向异性强度.对波动方程开展平面波分析,推导出了快、慢纵波以及两类横波的速度表达式.模拟结果显示,弹性各向异性参数可以显著影响速度的应力依赖性,垂向孔隙迂曲度与渗透率对快、慢纵波的速度以及对应的衰减峰具有明显作用,但是对横波速度及衰减影响甚微.当FSPL介质受到水平单轴应力作用时,两个横波速度数值出现差异,与水平应力方向一致的横波速度较大.该现象表明水平应力诱发了除水平层理外额外的骨架各向异性.另外,理论预测的岩石速度与实验数据具有较好的一致性.本研究提出的波传播方程与模拟结果有助于更好理解深层高压层状介质中地震波传播特征,为深层页岩岩石物理、油气勘探以及地应力预测研究提供了新的理论认识.

关键词： 衰减全反射-红外光谱法   药品包装材材   特征峰  

摘要： 利用衰减全反射-红外光谱法对药用高密度聚乙烯瓶、药用聚丙烯瓶、药用聚酯瓶、聚氯乙烯固体药用硬片、注射用丁基橡胶塞5种常见的药品包装材料进行鉴定。对所得图谱中的主要特征峰进行归属,其中高密度聚乙烯瓶主要有2 916、2 848、1 472、1 462、730、719 cm^(-1)6个特征吸收峰;药用聚丙烯瓶主要有2 950、2 917、2 867、2 837、1 456、1 376、1 359、1 167、997、973、899、841、808 cm^(-1)13个特征吸收峰;药用聚酯瓶主要有1 715、1 409、1 243、1 097、1 017、872、793、723 cm^(-1)8个特征吸收峰;聚氯乙烯固体药用硬片主要有2 962、2 918、2 851、1 733、1 426、1 328、1 253、1 195、1 109、965、832、697 cm^(-1)12个特征吸收峰;注射用丁基橡胶塞有2 950、2 895、1 469、1 389、1 365、1 228、1 086、800 cm^(-1)8个特征吸收峰,从而得到相对应的特征红外图谱。建立了实验室内部的药品包装材料光谱数据库,便于对不能提供其产品红外对照图谱的药品包装材料进行鉴别。

关键词： 插针法   折射率   全反射   玻璃砖   半圆形  

摘要： 在指导学生利用插针法测量玻璃砖折射率时,发现学生在学习该部分内容的过程中存在容易忽视的环节,导致学生对该实验存在一定的理解性错误。为了在讲解中更正学生的错误理解,教师站在学生的角度上去分析这几个易被忽视的问题产生的原因,为教师的教学提供参考依据。