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关键词： 光纤布拉格光栅   扩展有限元   支持向量回归   损伤特征值   疲劳裂纹监测  

摘要： 光纤布拉格光栅(FBG)传感器被广泛应用于轨道车辆、机械装备等结构裂纹损伤监测,通过传统有限元方法获取结构裂纹损伤与光纤信号的作用机理需要大量的计算时间和计算成本,同时,基于单一特征值的裂纹定量监测模型往往难以应用于轨道车辆复杂的铝合金板状结构,为此,结合扩展有限元和支持向量回归方法提出一种新的孔边裂纹监测方法,以光纤布拉格光栅传感器为媒介,通过扩展有限元法模拟含孔结构在循环加载条件下的裂纹扩展过程,利用传输矩阵法重构FBG反射谱,揭示裂纹扩展时应变变化与FBG反射谱的作用机理,提取中心波长、展宽、波峰数、反射谱面积、损伤谱与健康谱的重合面积、分形维数、相关系数共7个损伤特征值,利用支持向量回归方法建立损伤特征值与裂纹长度之间的诊断模型,实现对裂纹长度的实时监测,并开展裂纹长度仿真分析与疲劳裂纹扩展试验。研究结果表明:融合多传感器的仿真分析裂纹长度预测平均相对误差绝对值为6.67%,试验监测裂纹长度平均相对误差绝对值为3.67%,验证了本方法的准确性与有效性。

关键词： 集成光学   太赫兹   逆向设计   解复用器   光栅耦合器   FDTD  

摘要： 太赫兹解复用器和光栅耦合器的传统构建方法需借助经典理论和经验计算,故它们的设计流程复杂,而且性能依赖于单元结构参数。随着逆向设计方法的提出及应用,该方法可以在限定大小的基片上设计出符合功能需求的器件结构。基于此,将逆向设计方法应用于太赫兹解复用器和光栅耦合器的设计,器件的尺寸分别为3 mm×3 mm×200μm和12 mm×12 mm×200μm。FDTD(Finite-Difference Time-Domain)的仿真结果表明,太赫兹解复用器能够将一束含两种频率的太赫兹波完美地从两个端口分离,并且透射率在0.500 THz和0.417 THz频率处均高达0.75以上,其相邻通道间的串扰低于-19 dB。太赫兹光栅耦合器的耦合效率在0.32 THz频率处高达0.85。

关键词： 数据采集系统   位移   光栅  

摘要： 在飞机结构强度试验中,试验件结构变形的数据是重要的测试数据。目前对于强度试验中的位移测量采用的是位移数据采集系统,通过直接测量的方式,采集试验中的位移变化量。试验中运用到大量的位移数据采集系统,因此为了保证试验采集到的位移数据准确可靠,对位移数据采集系统的校准至关重要。文章采用高精度直线光栅作为测量标准,提供标准位移,设计了一套集成的位移采集系统校准装置,实现位移采集系统的高精度、高效率校准。

关键词： 垂直腔面发射激光器   表面光栅   偏振控制   偏振抑制比  

摘要： 研究了表面光栅结构对垂直腔面发射激光器(VCSEL)的偏振控制作用。引入表面光栅后,对不同刻蚀深度下的偏振相关的镜面损耗进行了仿真,结果表明表面光栅刻蚀深度在44~130 nm范围内均可实现稳定偏振,具有较大的工艺容差。表面光栅VCSEL在基横模工作状态下偏振抑制比(Orthogonal Polarization Suppression Ratio, OPSR)超过20 dB,偏振光谱峰间偏振抑制比达到40 dB,且在多横模状态也实现了有效的偏振控制。为了进一步验证光栅对偏振控制的效果,制作了方向互相垂直的两种表面光栅,具有这两种方向光栅的VCSEL的OPSR均达20 dB以上。测试分析表明表面光栅是VCSEL实现稳定偏振的一种有效手段。

关键词： 磁共振   弥散张量成像   缺血性脑梗死   超急性   急性   诊断效能  

摘要： 目的探讨磁共振弥散张量成像(DTI)在超急性与急性缺血性脑梗死(CIS)鉴别中的诊断价值。方法选取2020年1月至8月广州市第一人民医院收治的63例发病72 h内CIS患者作为研究对象,根据其时相分为超急性CIS组(24例)、急性CIS组(39例)。两组患者均采用磁共振DTI检查,统计两组患者病灶处、镜像对侧处的各向异性指数(FA)、容积比各向异性指数(VRA)、弥散系数(DCavg)、衰减指数(Exat)等相关参数,并对比两组病灶、镜像对侧的FA相对值(rFA)、VRA相对值(rVRA)、DCavg相对值(rDCavg)及Exat相对值(rExat),并分析各项参数相对值鉴别超急性CIS、急性CIS的诊断效能。结果急性CIS组的病灶处FA、VRA、DCavg均低于镜像对侧处,Exat则高于镜像对侧处,差异有统计学意义(P<0.05),超急性CIS组病灶处DCavg低于镜像对侧处,Exat则高于镜像对侧处,差异有统计学意义(P<0.05),病灶、镜像对侧的FA、VRA比较,差异无统计学意义(P>0.05)。超急性CIS组的病灶、镜像对侧的rFA、rVRA及rDCavg均高于急性CIS组,差异有统计学意义(P<0.05),两组的rExat比较,差异无统计学意义(P>0.05)。rFA、rVRA及rDCavg鉴别超急性CIS、急性CIS的曲线下面积分别为0.953、0.971、0.832。结论超急性与急性缺血性CIS患者在DTI检查参数中存在一定的差异,DTI相关参数能为两者鉴别诊断提供较好的参考价值。

关键词： 浸没式光刻机   位移测量   平面光栅编码器   空间分离   外差   利特罗角  

摘要： 面向浸没式光刻机双工件台的超精密位置测量应用需求,提出了一种超精密空间分离式外差利特罗平面光栅编码器位移测量系统。给出了测量系统的原理与方案设计、系统各部件的设计及制造、编码器测量原理推导及实验验证等。所设计平面光栅编码器位移测量系统的相位卡的细分率为4096,测量分辨率为x50 pm/z25 pm。实验结果表明:该平面光栅位移测量系统可实现x向和z向位移的同时测量,z向运动行程为±1 mm,满足光刻机双工件台的垂向调焦需求;Rx/Ry/Rz单轴转动或三轴联合转动极限转角为±1.5 mrad时,交流信号质量仍然满足测量要求,光刻机双工件台的Rx/Ry/Rz的调平转动满足需求。所设计的平面光栅编码器位移测量系统能够实现光刻机双工件台相应的测量功能且具有较高的性能指标。

关键词： 中央音乐学院   周广仁   钢琴系   学钢琴   期末考试  

摘要： 周先生对学生、对学生的学生、甚至是素昧平生的人,只要是爱钢琴、学钢琴的人,都尽其所能地关怀和帮助我和周先生的师生缘,始于我五岁时。当时父亲出于对周广仁先生的敬仰,非常希望能让我拜周先生为师。于是,我们就抱着试试看的心情,去中央音乐学院钢琴系观摩学生的期末考试,因为周广仁先生会在那里。

关键词： 光栅投射   光栅读数头   细分盒   高频数字计数滤波   误差校正  

摘要： 当前传感器光栅投射误差校正系统,没有计算光栅投射条纹的倾斜角度,导致系统应用效率低、稳定性差、精准度低,严重影响了机器人的使用效果。因此,提出机器人视觉导航传感器光栅投射误差校正系统。首先采用光栅读数头、细分盒完成系统的硬件组成,提高系统的应用效率;软件部分采用了高频数字计数滤波的方法,滤除掉频率高于该临界点的干扰脉冲;最后通过基于投影序列融合的光栅投射误差校正算法,分析光栅投射条纹的倾斜角度实现误差校正,提高系统的精准度。实验对比结果表明,机器人视觉导航传感器光栅投射误差校正系统的应用效率最高为96%、稳定性最高为98%、精准度最高为97%,所设计系统具有较高性能。

关键词： 双缝干涉   亮条纹   波长  

摘要： 高中物理新教材选择性必修第1册第4章第4节,课题为“实验:用双缝干涉测量光的波长”.在该节对实验原理的阐述中,分析推导了亮条纹所在位置的表达式,在推导过程中至少采用了两处近似相等.这里多数教师都感觉讲授起来非常棘手,许多学生也不太理解教材的表述.本文首先通过实际计算来证明教材采用的近似的可靠性;然后用另一种方式——也许是高中学生更容易接受的方式,推导亮条纹的位置x与光的波长λ之间关系式;最后,进一步说明此实验中衍射现象与干涉亮条纹位置之间的关系.

关键词： 非线性延迟波动方程   紧致有限差分方法   收敛性  

摘要： 本文主要研究了一类带有Dirichlet边界条件的非线性延迟波动方程,并建立了一个紧致有限差分格式。运用离散能量法证明了该差分格式在L∞范数下满足时间二阶、空间四阶的收敛率。最后通过数值算例验证了算法的精度和有效性。