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关键词： 光纤传感器   热线式风速计   光纤布拉格光栅   法布里珀罗干涉仪   掺钴光纤   风速测量  

摘要： 为提高热线式光纤光栅风速计的性能,提出一种基于光纤光栅法珀干涉结构的热线式风速计。该风速计通过在两个光纤布拉格光栅的中间熔接一段长度为500μm的掺钴光纤以形成法珀干涉结构(FPI),该掺钴光纤吸收1480 nm激光后产生热量从而形成热线,根据热膨胀效应和热光效应,温度变化会引起掺钴光纤中光程的变化,使得FPI的干涉谱红移。当气流流过FPI风速计时,掺钴光纤的热量散失速率加快,温度降低进而导致FPI干涉谱蓝移,蓝移量与风速成固定的关系。因此,通过测量FPI干涉谱的波长改变量,可以计算出风速值。实验中,在0~9 m/s的范围进行了风速测量,获得热线式风速计的典型响应,灵敏度随风速增大逐渐降低。在风速为0.1 m/s时,风速计的灵敏度达到-1053.86 pm·m^(-1)·s,而风速为0.5 m/s和5.0 m/s时,灵敏度分别为-746.47 pm·m^(-1)·s和-15.15 pm·m^(-1)·s。与已报道的热线式光纤光栅风速计相比,所提出的光纤光栅FPI风速计具有灵敏度高、结构简单紧凑、易于制造、成本低等优点。

关键词： 干涉与衍射   叉形光栅   涡旋光   激光打印胶片  

摘要： 涡旋光的研究与应用是当前光学领域的前沿和热点。本文介绍了一种方便实用的涡旋光制备方法。我们首先利用涡旋光与高斯光的干涉,产生了叉形光栅结构。然后采用喷墨打印技术,将此叉形光栅图案打印在激光打印胶片上。最后通过平面光束照射叉形光栅,利用胶片上黑色区域的光吸收效应,实现了光线通过光栅空隙处的衍射,从而成功制备了具有不同拓扑荷数的涡旋光。与传统方法相比,我们提出的涡旋光制备方法不需要复杂的光学设备或昂贵的材料,大大降低了实验的技术门槛和经济成本,使涡旋光的制备更加普及和可行。此外,这种技术的简易性和低成本特性,使其在光学实验教学和基础科学研究中具有广泛的应用前景,尤其适合于资源有限的实验环境。

关键词： 强激光   等离子体   光栅   PIC模拟   有质动力势  

摘要： 通过1维粒子模拟(PIC)的方法,发现利用单束超短激光与固体密度的等离子体碳靶相互作用可以产生瞬态等离子体密度光栅。研究表明,当选取合适的激光以及等离子体参数,等离子靶后表面的反射激光与入射激光通过干涉形成驻波,然后等离子体在有质动力势和电荷分离场的调制下演化出瞬态等离子体数密度光栅。当波长在40~130 nm之间的紫外飞秒激光束和亚临界密度等离子体相互作用时,瞬态等离子密度光栅的稳定时间可达数十个皮秒,峰值密度最大可达初始数密度二十倍以上。和传统的通过双激光束干涉或者梯度靶形成等离子体光栅的方案相比,该方案只需要单束激光和均匀固体靶相互作用就可以实现等离子体光栅,且具有更高的对比度,在实验上更容易实现。

关键词： 线纹尺   视觉检测   光栅尺   标定  

摘要： 线纹尺被广泛用于飞机制造过程中。由于传统检定方法效率低,因此本文基于光栅尺和视觉,提出一种自动检定系统标定,并进行实验验证和不确定度评定。结果表明:该系统能有效提高检定效率,且满足量值传递的精度要求。

关键词： 集成光学   衍射   光栅   光学相控阵  

摘要： 为了避免全硅光学相控阵(OPA)的输出光功率饱和现象以及氮化硅的低移相效率,采用硅与氮化硅相结合的设计思路,在实现高功率输入的同时保证了调相效率;此外,硅基集成OPA为了避免通道间的相互耦合所引起的相位噪声,波导间距大于半波长,导致栅瓣的存在,进而使得扫描范围受限,故采用硅波导作为天线前的输入波导,以减小阵元间距。结果表明,芯片最终实现了41°×7.4°的扫描范围以及10.7 dB的芯片损耗。该研究对于OPA芯片的进一步改进是有帮助的。

关键词： 阿尔兹海默症   头穴透刺   MRI成像   乙酰胆碱酯酶抑制剂   脑白质病变   美金刚   血管性痴呆   盐酸多奈哌齐  

摘要： 血管性痴呆(vascular dementia,VaD)是脑梗死后认知功能障碍性疾病,作为常见的造成痴呆的病因,仅次于阿尔兹海默症[1]。我国65岁以上老年人群中,VaD患病率高达1.50%[2]。目前对于Va D的病理学机制尚不明确,其在MRI成像上表现为脑白质高信号即脑白质病变。临床上对于Va D患者的西药治疗主要是乙酰胆碱酯酶抑制剂如盐酸多奈哌齐[3],谷氨酸盐受体拮抗剂如美金刚等,但单一西药治疗效果不够确切。临床实践表明,中医针药联合能够对Va D患者达到较好的治疗效果,可有效改善其认知功能障碍,提高其生活质量[4]。头穴透刺能够增加脑部血流量,改善脑部供血,减轻神经元损伤[5]。

关键词： 超光谱图像   张量补全   正则化   交替方向乘子法   变参策略  

摘要： 数字图像的高效处理技术被广泛应用于大数据和人工智能各个领域,尤其是超光谱图像处理问题,目前已成为学术研究的热点。超光谱图像数据常以高维数组形式存储,然而常用的高维数组矩阵化方法因无法准确诠释其内部结构而缺乏泛化能力。提出了一个新的张量补全算法来重构超光谱图像并进行相应数据分析。首先,建立一个适合超光谱数据处理的带正则项的张量核范数优化模型。其次,针对所构造的张量优化模型,提出一个高效的变参数交替方向多乘子算法进行求解,并建立算法的收敛性理论。最后,通过与当前一些有效的算法进行多维度比较与分析,验证算法的可行性和有效性。

关键词： 自习室   竞赛培训   科幻小说   期末考试   物理学   斜杠青年  

摘要： 做一名“斜杠青年”“去培训不?”教练的声音打破了竞赛自习室的寂静。我的内心也不平静。期末考试近在眼前,竞赛培训在即,作文决赛来袭,哪一个阵地我都不想失守。可脑中浮现的却是母亲焦灼的眼祌和担忧的话语:“你安分些,只能保一头!”我不想“只能这样”。书桌上赫然躺着科幻小说《井中之城》,作者是物理学博士出身的中文系副教授。人生与作品一样精彩,拼搏与选择何其热血!是啊,人生不设限,我亦不想被定位。

关键词： 波分复用技术   解复用器   凹面阶梯光栅   串扰   波长漂移   集成光学器件  

摘要： 为满足波分复用(WDM)光通信系统对中、高质量信号传输的解复用要求,从凹面阶梯光栅(CEG)解复用器的消除串扰和改善波长漂移两方面入手,将消除串扰设计归纳为罗兰圆型、非罗兰圆型以及多个光栅级联三种结构,而将改善波长漂移的方法总结为抑制偏振、平坦光谱两种类型。在介绍凹面光栅解复用原理的基础上,综述了消除串扰、改善波长漂移的研究进展,分析了各个消除串扰、改善波长漂移方案所具有的优势,指出了消除串扰、改善波长漂移需要满足的条件,并展望了解复用器未来可能的发展方向。

关键词： 散射波   波动方程   射线方程   数值模拟  

摘要： 在复杂地质条件下,特别是小断层和裂缝发育的情况下,通常无法利用反射波进行准确探测。将小构造引起的散射波用于地震勘探,有利于提高小尺度离散地质体勘查资料的信噪比和分辨率。本文从理论模拟方法出发,分别推导用于描述散射波传播的时距曲线方程和基于Born近似的波动方程;利用快速步进法对程函方法的求解,通过设计相应的模拟测试,对散射波描述的精度与影响因素进行分析。测试结果表明,传统的时距曲线方程可以给出准确的散射波满足的时距关系,但结合程函方程对其进行成像时并不准确;而基于Born近似的波动方程可以实现对散射波的准确模拟。此外,Born近似中引入的散射体和散射势的假设对最终的模拟结果影响并不大;在保证正演稳定的前提下,子波主频越高,对散射波的描述越准确。