课程文献中心 更多>>

关键词： 光纤光栅传感器   智能钢绞线   桥梁监测   封装方式   预应力结构   桥梁工程  

摘要： 从传感器类型出发介绍了表贴式、纤维增强聚合物式、管式和内嵌式封装光纤布拉格光栅传感器的结构型式、实施方式和关键技术,简述了各种封装方式传感器的工作原理、技术研发及工程应用进展,总结了不同封装方式传感器的优势和不足。然后,简要介绍了光纤布拉格光栅传感器在桥梁结构状态监测或检测中的典型工程应用案例。最后,指出了光纤布拉格光栅传感器在土木工程领域中的工艺工法、耐久性和分布式测量以及未来推广应用有待解决的关键问题等,为光纤布拉格光栅传感器技术优化及其在土木工程中的推广应用提供参考。

关键词： 逻辑综合   逻辑优化   推理引擎   半张量积  

摘要： 逻辑综合在现代电子设计自动化流程中扮演着至关重要的角色。随着计算能力的不断增强以及新的计算范式的涌现,各种高效的布尔可满足性(SAT)求解器和电路仿真器(Simulator)得以开发,并在逻辑综合的领域取得了显著的应用。该文首先对布尔可满足性问题和电路逻辑仿真器进行了简要介绍;其次回顾了矩阵半张量积的发展历程,并根据半张量积的基本原理深入阐述了其在推理引擎和逻辑综合方面的研究进展;最后,对未来可能对逻辑综合产生重大影响的新技术进行了展望。

关键词： 绝对式光栅尺   码道定位   码道译码   测量   深度学习  

摘要： 为了提高绝对式光栅尺定位译码精度,提出一种基于端到端深度学习框架的定位译码方法。融入注意力模块改进UNet++对码元边缘进行定位,设计码道边缘信息提取网络实现码道图像到位置信息的回归预测。为了减小累计误差,针对绝对光栅尺图像特点,设计一种损失函数将码元边缘定位网络与码道边缘信息提取网络整合为端到端网络框架,从而构建码道定位模块。设计基于码道中心像素的伪随机码解译方法,实现绝对光栅尺码道译码。实验结果表明,所提定位译码法能提升绝对式光栅尺测量精度,在95%置信区间内为(-0.206,0.243)μm,均方根误差为0.265μm,优于现有绝对式光栅尺定位译码方法。

关键词： 高光谱图像   混合噪声   非凸低秩张量分解   群稀疏总变分   图像恢复  

摘要： 高光谱图像(Hyperspectral Image,HSI)在采集的过程中会被大量混合噪声污染,会影响遥感图像后续应用的性能,因此从混合噪声中恢复干净的HSI成为了重要的预处理过程。在本文中,提出了一种基于非凸低秩张量分解和群稀疏总变分正则化的高光谱混合噪声图像恢复模型;一方面,采用对数张量核范数来逼近HSI的低秩特性,可以利用高光谱数据固有的张量结构,同时减少对较大奇异值的收缩以保留图像更多细节特征;另一方面,采用群稀疏总变分正则化来增强HSI的空间稀疏性和相邻光谱间的相关性。并采用ADMM(Alternating Direction Multiplier Method)算法求解,实验证明该算法易于收敛。在模拟和真实的高光谱图像实验中,与其他方法相比,该方法在去除HSI混合噪声方面具有更好的性能。

关键词： 糖的光学性质   旋光色散   偏振片   化学科普  

摘要： 构建了一个自制的简易糖-光实验平台,通过对检偏偏振片进行特殊设计,可以获得剪纸艺术作品以及变色七巧虹板。此外,将中间的糖溶液改为糖积木,还可以得到霓色积木。这一方法装置简便、操作简易、原理明了,充分满足了科普活动对操作安全性、灵活性以及展示趣味性和生动性的要求。在颜色的变幻之中,让学生亲自动手探究光与旋光性分子相互作用的奥秘,从而理解物理化学之美。

关键词： 鲼类   游动特性   胸鳍或中间鳍推进模式   数值模拟  

摘要： 胸鳍或中间鳍推进模式(medianand or paired fin propulsion,MPF)鲼类以其游动高效且稳定而成为越来越多仿生学者的研究对象.研究选取胸鳍为类三角形的鲼类进行仿生建模,针对其游动姿态与推进模式,改进波动方程建立双鳍对称运动模型,并运用计算流体力学(computational fluid dynamics,CFD)的方法结合动网格技术对其进行数值模拟,研究其推进机理与游动特点,在此基础上,通过改变胸鳍波动频率、波动幅值和体波波长等生物学特征探究不同参数对MPF推进模式鲼类游动能力的影响规律.研究结果表明:在胸鳍向上波动或向下波动阶段,胸鳍末端均存在明显的低压中心,大部分推进力主要由胸鳍末端的涡量差产生;向上和向下波动双鳍的过程中鱼体会产生周期性的升力,频率与摆幅更大时升力系数峰值更高.在相同初速度与相同鱼体初始运动状态下,鱼体在3 Hz与A=0.125L时垂向位移分别可达2.32和1.81 m,可获得最大垂向提升涨幅.体波波长决定鱼体胸鳍波动主要位置,当λ=0.6L即胸鳍波动主要位置靠近中性纵剖面时鱼体推进力系数均值仅有0.02,而当λ=1.05L即胸鳍波动主要位置靠近胸鳍末梢时鱼体具有较高的推进力,推进力系数均值可达0.14.本研究结果可以为基于MPF推进模式的仿生水下机器鱼提供设计与制作基础.

关键词： 光纤传感   布里渊动态光栅   有限元法   光子晶体光纤   同时解调  

摘要： 为了实现基于保偏光纤在布里渊动态光栅的温度、快轴压力和慢轴压力同时解调,并克服传统压力传感灵敏度不足的缺点,提出了一种边孔型高灵敏度光子晶体光纤。利用有限元方法,研究了温度、快轴压力和慢轴压力与双折射频移、布里渊频移和布里渊线宽之间的关系,据此可实现多参量的同时解调。结果表明,该光子晶体光纤可以实现三参量的同时解调,且解调误差在1 MPa和1℃以内。快轴压力、慢轴压力和温度的误差均值分别为0.21 MPa、0.31 MPa和0.30℃,误差的标准差分别为0.15 MPa、0.21 MPa和0.21℃。在施加0~30 MPa的横向压力和0~100℃的温度时,该光子晶体光纤快轴方向上的压力灵敏度为-1.961 GHz/MPa,光纤慢轴方向上的压力灵敏度为1.356 GHz/MPa,其温度灵敏度为0.105MHz/℃。相较于目前最优结构的光子晶体光纤压力灵敏度提升了-957MHz/MPa。该传感器及解调方法适用于土木结构和大型机械在建造和使用过程中监测其内部所受温度和不同方向压力的变化。

关键词： 桥梁工程   应变检测   光纤光栅   传感技术  

摘要： 为提升光纤光栅传感技术的应用效果,首先对光纤光栅传感技术检测原理进行分析,进而以某跨河桥梁为例,对测点优化布置、应变传感器埋设展开分析,并对钢绞线张拉应变、桥梁建成后运营前静载试验及桥梁运营状况进行检测,最后基于检测结果,对桥梁结构安全性进行评价。结果表明,交通荷载对跨河桥梁主桥钢梁的影响较大,引发疲劳损伤的可能性也较大;通过对箱梁结构内部应变响应程度进行检测,能较好掌握结构受动态荷载的影响情况,并对桥梁实际运行状态做出客观评价。

关键词： 光纤光学   光频域反射   瑞利散射   菲涅耳反射   模式分辨   双折射调控  

摘要： 光纤波导中指纹式的瑞利散射光与菲涅耳反射光携带有丰富的波导本征信息,借助高分辨光频域反射(OFDR)系统可将其中的光时频信息在对应空间域展开,进而实现光纤波导内模式的精细分辨、耦合演化观测、差分模时延测量及双折射调控等功能。基于此,简要回顾了光频域反射技术的发展历程,探讨高分辨、高精度、快速响应光频域反射系统的实现,结合本课题组近年相关研究工作总结了瑞利散射光与菲涅耳反射光在波导特性测量方面的特点与优势,并对其在空芯微结构光纤中的应用前景进行了展望。

关键词： 光通信   光栅列阵   光强分布   光束整形   列阵波导光栅   匀化洛伦兹函数  

摘要： 光栅单元阵列由大量的单元组成,每个单元的大小和形状都需要精确控制,以确保光束的整形效果。然而,在光通信过程中,光强分布的变化会导致光栅列阵中每个单元的响应度不一致,从而引起每个单元接收到的光信号出现差异,进而影响光束的整形效果。因此,提出一种考虑光强分布的光通信光栅列阵光束整形方法。以光通信光栅列阵中的最常用的列阵波导光栅为例,通过阵列波导结构中的阵列波导的芯区宽度、芯区折射率、包层折射率、波导周期宽度等参数,结合波导中的传播常数受到光束波长和折射率影响,得到阵列波导的归一化本征方程,将其结果结合匀化洛伦兹函数得到入射光和出射光的光强分布,通过计算得到光通信光栅列阵光束入射光及出射光的映射函数,利用函数调整光学参数,实现光通信光栅列阵光束整形。实验结果表明:该方法对光通信光栅列阵光束的整形效果好,整形光束的能量利用率高,光束不均匀性小。