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关键词： 光子器件   光波导   硅基   光栅耦合器   垂直耦合  

摘要： 对国内外硅基垂直光栅耦合器的研究进展进行了总结,讨论了均匀光栅耦合器和非均匀光栅耦合器的研究现状,并对相关耦合器的性能参数做了对比和分析,为未来继续研发更高耦合效率、更大耦合带宽的垂直光栅耦合器提供思路与参考。

关键词： 张量主成分分析   低维表征   特征提取   鲁棒性   重构误差  

摘要： 张量主成分分析(Tensor principal component analysis, TPCA)在彩色图像低维表征领域得到广泛深入研究,采用F范数平方作为低维投影的距离度量方式,表征含离群数据和噪声图像的鲁棒性较弱.L1范数能够抑制噪声的影响,但所获的低维投影数据缺乏重构误差约束,其局部表征能力也较弱.针对上述问题,利用F范数作为目标函数的距离度量方式,提出一种基于F范数的分块张量主成分分析算法(Block TPCA withF-norm,BlockTPCA-F),提高张量低维表征的鲁棒性.考虑到同时约束投影距离与重构误差,提出一种基于比例F范数的分块张量主成分分析算法(Block TPCA with proportional F-norm, BlockTPCA-PF),其最大化投影距离与最小化重构误差均得到了优化.然后,给出其贪婪的求解算法,并对其收敛性进行理论证明.最后,对包含不同噪声块和具有实际遮挡的彩色人脸数据集进行实验,结果表明,所提算法在平均重构误差、图像重构与分类率等方面均得到明显提升,在张量低维表征中具有较强的鲁棒性.

关键词： 局灶性脑白质损伤   弥散基谱成像   弥散张量成像   新生儿  

摘要： 目的:探讨弥散基谱成像(DBSI)及弥散张量成像(DTI)在新生儿局灶性白质损伤(PWML)微结构变化量化评估中的价值。方法:纳入湖南省儿童医院2022年4月至12月14例PWML的新生儿及16例无脑异常的新生儿。所有受试者均行3D T1WI、DTI及DBSI检查。比较病例组PWML区域(n=39)、病灶镜像区域(n=39)以及对照组相应白质区域(n=78)DBSI及DTI各参量间的差异,并比较其识别PWML的诊断效能。结果:2组新生儿胎龄、行MRI检查时日龄、出生体重、总胆红素、直接胆红素及间接胆红素组间比较差异均无统计学意义(均P>0.05)。DTI和DBSI的各向异性分数(FA)、平均弥散率(MD)、轴向弥散系数(AD)、径向弥散系数(RD),DBSI的纤维分数(FR)、弥散障碍分数(HR)、限制性弥散分数(RR)值在3组间比较,差异具有统计学意义(P<0.05)。DBSI模型、DTI模型及DBSI_HR均能识别PWML,DBSI模型最优且性能最稳定。结论:DBSI_HR是量化PWML的最优指标。DBSI模型对PWML进行分类可提供87.2%的预测准确率,其诊断效能优于DTI模型或DTI/DBSI单参数模型。

关键词： 光栅阵列   温度传感   公路隧道   火灾监测   升级改造  

摘要： 隧道是公路、铁路、城市地铁等交通工程项目建设的关键部分。相比较于常规交通场景,隧道内的空间相对封闭而且狭长,如果一旦发生火灾事故,其救援难度和造成损失是巨大的。因此交通隧道内的火灾必须及早发现,为实施救援争取时间。对隧道内的环境温度进行实时监测,及时发现异常温度变化的区域,能够实现对隧道内火灾的早期预警,在隧道内布设光纤温度传感系统,能够充分利用光纤传感技术现场无源和分布式探测的技术优势,正成为公路隧道内火灾监测的主流趋势。

关键词： 超振荡   望远系统   球差   瑞利判据  

摘要： 在超振荡望远系统中,球差是影响其分辨本领的重要因素,其原因在于球差导致强度点扩散函数视场内产生高旁瓣,降低该系统的分辨力。本文分析了超振荡望远系统中球差对成像的影响,并确定了该系统对初级球差的容许范围。基于光学超振荡原理,利用线性规划的优化方法,设计超振荡望远系统,在532 nm工作波长下能够实现0.68倍瑞利判据的分辨力。构建针对超振荡望远系统球差的定量分析数学模型,该系统在均方根(root mean square,RMS)不超过0.041倍波长的初级球差干扰下,能分辨三缝目标物,同时分析了窄带工作波长对于该球差系统带来的成像影响。本文在光学测量、环境监视、超分辨望远等领域具有潜在的应用前景。

关键词： 早产儿脑损伤   磁共振成像   动脉自旋标记   扩散张量成像  

摘要： 目的 探讨动脉自旋标记(arterial spin labeling, ASL)灌注成像和扩散张量成像(diffusion tensor imaging, DTI)对早产儿脑损伤的诊断价值。方法 选取焦作市妇幼保健院2019年10月至2022年10月诊治的83例脑损伤早产儿作为脑损伤组,同期非神经系统疾病早产儿36例作为对照组。MRI检查包括T1加权成像(WI)、T2WI、T2液体衰减反转恢复(FLAIR)、ASL和DTI。测量双侧基底节、丘脑和额叶白质的脑血流量(CBF)和表观扩散系数(FA)。结果 83例脑损伤患儿36例T1WI、T2WI和T2FLAIR阳性,灵敏度和特异性分别为41.63%和54.51%,43例患儿DTI阳性,灵敏度和特异性分别为50.05%和45.42%。18例患儿ASL阳性,灵敏度和特异性分别为33.35%和90.93%。脑损伤组丘脑和豆状核CBF高于对照组,丘脑、额叶白质和豆状核FA值低于对照组。不同年龄CBF和FA值差异有统计学意义,与4~7 d组和8~15 d组相比,1~3 d组的CBF较高,FA值较低。Pearson相关分析显示丘脑和豆状核的CBF和FA值呈负相关。结论 ASL能够无创性地反映CBF的变化,DTI可显示脑组织的早期扩散变化,这两种技术可以为早产儿脑损伤的病理过程提供更详细的信息。

关键词： 洁净生产线   光学薄膜   生产线布局   洁净度  

摘要： 光学薄膜生产线各工序的洁净度应根据洁净度对工序质量的影响程度来确定,并将相近工序置于同一空调系统。一个面积较大的洁净生产线必然由多个空调系统构成,物料流转对各系统的洁净度有重要影响,因此生产线布局应尽可能做到单向流。整个洁净镀膜生产线还应考虑施工成本和运行成本,在保障基本要求的前提下进行全面优化。

关键词： 光纤布拉格光栅   重叠光谱   优化算法   解调   参数优化  

摘要： 粒子群优化(Particle Swarm Optimization,PSO)算法、蝠鲼觅食优化(Manta Ray Foraging Optimiza-tion,MRFO)算法和海洋捕食者算法(Marine Predator Algorithm,MPA)被广泛应用于光纤布拉格光栅(fiber Bragg grating,FBG)重叠光谱解调。针对两个FBG重叠光谱的情况,通过数值仿真实验,深入探究了算法关键参数(包括光谱重叠程度、算法初始种群数和迭代次数)对解调误差的影响规律,以及算法解调误差和信号噪声大小的关系。以平均解调误差为评价指标,在定量分析基础上给出了关键参数合理的设置范围。仿真结果表明:光谱重叠程度大约在30%,算法种群数在40~80,算法迭代次数位于60~90时,优化算法的解调性能最优。在优化条件下,FBG光谱复用解调性能得以提升,节省了时间成本。

关键词： 振幅整合脑电图   磁共振弥散张量成像   早产儿   脑白质损伤  

摘要： 目的 探讨振幅整合脑电图(aEEG)联合磁共振弥散张量成像(DTI)对早产儿脑白质损伤的早期诊断应用价值。方法将我院新生儿重症监护病房收治的出生胎龄≤36周且存活至出院的早产儿纳为研究对象,将研究对象行aEEG监测,监测时间分别为出生后72h内,1~2周和3~4周。生后矫正胎龄36~40周时研究对象进行头颅MRI及DTI检查。头颅MRI结果是脑白质损伤(WMI)的研究对象归为病例组,无WMI者为对照组,将两组患儿3次的aEEG依据Burdjalov的早产儿aEEG评分系统与矫正胎龄36~40周时白质束双侧内囊前、后肢、视放射和胼胝体膝部和腰部等8个兴趣部位(ROI)的各向异性分数(FA)值比较,预测脑白质损伤的灵敏度、特异度和阳性预测值。结果 病例组早产儿第1次aEEG监测的睡眠觉醒周期(Cy)及总分(T)与对照组差异有统计学意义(P<0.05),DTI的双侧内囊后肢FA值与对照组差异有统计学意义(P<0.05);第1次aEEG T总分对预测早产儿脑白质损伤的特异度为0.621,敏感度为0.889,Cy的特异度为0.655,敏感度为0.889,左、右内囊后肢FA值的特异度分别为0.724、0.448,敏感度均为1.000。结论 aEEG监测及DTI对于早产儿WMI的早期诊断具有重要价值,能有效地评估早产儿早期神经系统发育情况。

关键词： 合成磁共振技术   扩散张量成像   神经胶质瘤   分级  

摘要： 脑胶质瘤是较为常见的中枢神经系统肿瘤,表现为向外浸润性生长,具有侵袭性且容易复发,目前手术切除仍是该病的主要治疗手段,脑胶质瘤的早期诊断及分级对治疗方案的制定及预后具有重要意义。MRI因具有多平面、多序列、高分辨率等特点,对肿瘤疾病评估具有重要价值,随着影像技术的发展,磁共振成像技术在脑胶质瘤的分级诊断中发挥着越来越重要的作用,肿瘤影像的定量评价逐渐成为研究热点。本文就目前合成磁共振成像的定量参数及扩散张量成像在胶质瘤分级中的研究进展进行较全面的阐述。