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关键词： 时分复用   光纤布拉格光栅   光开关   氮化镓高迁移率晶体管  

摘要： 光开关是重要的光无源器件,利用时分复用原理,光开关是实现光通信系统扩容行之有效的方法。在光纤布拉格光栅传感系统中,同样可以利用光开关的时分复用的特性,将同根光纤上光栅传感节点反射的信号在时间上进行区分,从而实现将系统可接入的传感节点数量成倍的增加,极大地降低了系统的成本,增强了系统的实用性,尤其是在长距离传感领域,更有实用价值。光开关的切换速度越快,可接入传感器的数量就越多。文章设计并实现了一种光开关的高速光脉冲调制电路,采用基于反激拓扑的高压升压电路,以及基于GaN HEMT(氮化镓高迁移率晶体管)的高速高压驱动电路。经过测试,此设计满足基于时分复用的光纤布拉格光栅传感系统中高速光开关的驱动电路要求,可以输出纳秒级别的高压脉冲信号,上升及下降边沿时间小于25 ns。

关键词： 体全息光栅   衍射效率   角带宽  

摘要： 设计了一种不对称反射式体全息光栅以实现大角带宽和高衍射效率。讨论了记录角度和衍射效率的关系,获得几组衍射效率较高的记录角度的组合。分析这些组合的角带宽,确定记录角度。采用全息干涉法制备了体全息光栅。实验结果表明:在记录角度是10°和59°时,角带宽为24°,衍射效率为90%,但峰值波长出现偏移,调整记录角度以改善波长偏移。设计的体全息光栅具有较大角带宽的同时,保持了较高的衍射效率,具有较高的实际应用价值。

关键词： 各向异性   波动方程   纯声波   逆时偏移   波场分解  

摘要： 常规各向异性逆时偏移主要采用伪声波方程,该类方程容易引起成像剖面上的伪横波干扰及数值不稳定,发展各向异性纯声波方程能够较好地解决上述问题。为此,首先回顾了TTI介质中两种常用的伪声波方程;再采用最小二乘方法获得了优化的纯声波频散关系;在此基础上,结合泊松算法和有限差分求解高精度纯声波方程。在传统互相关成像条件中,全波场信息均参与其中,容易引起较强的低频噪声干扰。鉴于此,将基于Hilbert变换的复数波场分解成像条件推广至各向异性介质,对获得的TTI纯声波沿不同方向分解,选取传播方向相反的波场分量参与最终成像。理论和模型算例表明,将优化纯声波和波场分解成像条件结合能够有效压制各向异性逆时偏移中的伪横波干扰及低频噪声,获得高质量的成像剖面。

关键词： 光的色散   牛顿色盘   自制教具   教学设计  

摘要： 针对沪科版八年级物理第四章第四节“光的色散”演示实验的不足,从新课引入实验、色散演示、色光混合、透明和不透明物体颜色成因等六个实验进行了创新设计,创新实验在激发学生学习兴趣,培养学生动手实验能力和合作精神的同时,能帮助学生更好地理解“光的色散”相关概念和原理.

关键词： 推进剂药柱   湿法缠绕包覆   光纤光栅传感器   动态应变   放松效应  

摘要： 为研究固体推进剂在湿法缠绕包覆工艺过程中的应变特性,基于光纤光栅传感器,搭建了固体推进剂药柱在连续缠绕包覆中的动态应变测试系统,以实现对压伸成型的改性双基推进剂在湿法缠绕包覆工艺中的动态应变进行测试,分析了不同缠绕层数下的药柱受到的应变情况和固化过程的应变特性及其原因。结果表明,基于光纤光栅传感器的固体推进剂药柱湿法缠绕包覆工艺中动态应变测试技术,能够准确测试出湿法包覆缠绕工艺中固体推进剂所受到应变的变化特性,恒定的缠绕张力和送纱速率作用下,当前缠绕层会对已缠绕层的张力产生一定的放松作用,表现出“放松效应”;固化过程中树脂放热和降温时的收缩是导致药柱表面产生应变的主要因素;在整个工艺中,推进剂药柱表面受到的应变均在其结构最大破坏应变2.5%范围内,能够满足湿法纤维缠绕包覆工艺。基于光纤光栅传感器的固体推进剂药柱湿法缠绕包覆工艺中动态应变测试技术,可为推进剂药柱在湿法纤维缠绕包覆工艺中受到的动态应变特性研究提供有利的技术支撑。

关键词： 高光谱图像   异常目标检测   低秩张量分解   RX异常检测算子  

摘要： 经典的RX异常检测算子假设背景数据信息符合高斯分布,但是由于高光谱图像混有大量的加性噪声,使得图像产生退化,背景信息并不完全符合这类分布。针对这一问题,提出了基于低秩张量分解的高光谱图像RX异常目标检测算法。该方法首先利用高光谱图像的张量数据结构和低秩数据特性,引入低秩张量分解方法对高光谱图像进行数据恢复,使得异常目标信息相比于复杂背景信息变得突出;再利用RX异常检测算子对恢复之后的高光谱图像进行异常目标检测;最后得到异常目标检测结果。通过仿真实验对比,提出的新的异常目标检测方法具有检测精度高、虚警率低和鲁棒性好的特点。

关键词： 光波导   阵列波导光栅   硅基二氧化硅   5G前传   无热封装  

摘要： 采用硅基二氧化硅材料,针对G.698.4标准,设计并制作了适用于5G前传的20通道循环型阵列波导光栅,通道间隔为100 GHz。相较于传统的周期性阵列波导光栅结构,采用的2×20循环型阵列波导光栅结构可实现通道波长的严格对准,且插损均匀性更高。另外,采用指数型锥形波导取代矩形多模干涉结构以实现阵列波导光栅通带平坦化,减小因波导结构上的突变带来的损耗,且不带来光谱性能的恶化。通过机械补偿无热封装后,制备的20通道循环型阵列波导光栅模块损耗约为5.5 dB,在-40℃/25℃/80℃三温温度变化时,波长偏移量在-40~80 pm范围内。该无热模块具有小型化、低成本、大规模化生产的优势,可广泛应于5G前传网络。

关键词： 直觉模糊张量   广义直觉模糊加权平均算子   动态多属性决策   群决策  

摘要： 对具有高维数据特征的直觉模糊决策问题进行了研究,定义了直觉模糊张量的一般形式和运算法则;建立了基于直觉模糊张量的广义直觉模糊加权平均算子,探索了广义直觉模糊加权平均算子的基本性质;证明了广义直觉模糊加权平均算子是直觉模糊加权平均算子的一般形式。提出了基于广义直觉模糊加权平均算子的决策方法,通过算例验证了该方法能够有效解决具有高维数据特征的直觉模糊决策问题。

关键词： 帕金森病   轻度认知障碍   扩散张量成像   扩散峰度成像   扩散峰度估计器   各向异性分数   平均峰度  

摘要： 目的比较扩散张量成像(DTI)与扩散峰度成像(DKI)诊断帕金森病(PD)患者脑白质损伤的价值。方法对45例PD患者和25例健康对照人群(对照组)进行磁共振DTI及DKI检查扫描,根据蒙特利尔认知评估量表(MoCA)评分将PD患者分为认知功能未受损者20例(PD-Cu组)和轻度认知障碍(MCI)者25例(PD-MCI组)。应用FMRIB′s Software Library(FSL)软件中的dtifit功能计算各向异性分数(FA)等DTI相关标量指标;应用扩散峰度估计器(DKE)计算平均峰度(MK)等DKI相关标量指标;通过基于纤维束的空间统计分析(TBSS)方法分别比较PD-Cu组与对照组、PD-MCI组与PD-Cu组之间的脑白质纤维束差异。结果PD-Cu组与PD-MCI组患者的简易智力状况检查量表(MMSE)评分、MoCA评分比较,差异有统计学意义(P<0.05)。与对照组比较,PD-Cu组脑白质纤维束FA值、MK值降低,差异有统计学意义(P<0.05);与PD-Cu组比较,PD-MCI组脑白质纤维束FA值、MK值降低,差异有统计学意义(P<0.05);PD患者脑白质纤维束MK异常脑区多于FA异常脑区。结论DKI和DTI对早期诊断PD认知障碍均有一定的潜在价值,但相较于DTI技术,DKI技术或可更为敏感地检测出PD患者相关脑白质纤维束的损害。