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关键词： 光谱滤波   带宽   衍射效率   体布拉格光栅  

摘要： 高透过率、窄光谱带宽、高抑制比的滤波器件是提升光学系统光谱纯度的核心部件,也是近年来新型光学器件领域研究的热门方向。传统的滤波器件不能够同时满足透过率、光谱带宽以及带外抑制的要求,而文中研究的体光栅作为一种新型的光栅,衍射效率大于90%,光谱带宽在100 pm左右,并且拥有一定的角度滤波特性。依据耦合波理论,理论仿真了各个光栅参数(光栅厚度、折射率调制度、光栅周期、光栅倾角)对光栅衍射效率及光谱带宽的影响,定量地给出了参数影响的大小,为体光栅的设计提供了理论指导。设计了体光栅测试系统,通过实验验证了体光栅的衍射效率、光谱带宽、角度选择性,实验结果与理论较为符合,为体光栅的实际应用提供了实验数据支持。

关键词： 张量分解   电压数据缺失   智能电表   电网性能衡量   相关性分析   交替最小二乘法  

摘要： 为了降低配电台区智能电表采集的电压监测数据缺失给电力监测、供电质量分析精确度所带来的负面影响,针对传统算法利用二维数据分布特征填补数据缺失的不足,提出了一种基于张量分解的填补算法来估计智能电表电压数据的部分缺失。首先随机抽取一条线路相邻台区智能电表连续7天的电压数据样本,构建三阶张量模型,分析张量数据各维度间的相关性;然后基于电压数据各维度间的相关性,通过CANDECOMP-PARAFAC分解(CP分解)过程,将张量分解成3个一维的因子矩阵,利用交替最小二乘法进行因子矩阵的迭代更新,达到预设的最大迭代次数时,即可得到缺失电压的估计值。实验结果表明,基于张量分解的电压缺失数据填补算法能够充分利用电压数据在各维度间的相关性,填补衡量电力系统电能质量时有价值的缺失参数。在65%至80%缺失率下,缺失值填补误差显著低于传统的K近邻(K-nearest neighbor,KNN)缺失值填补算法,有效解决了高缺失率下的电压数据缺失问题。三阶张量建模为处理智能电表电压数据缺失问题提供了新的角度。

关键词： 脑小血管病   认知障碍   磁共振成像  

摘要： 脑小血管病(CSVD)可导致脑卒中和痴呆,并与认知障碍密切相关。弥散张量成像(DTI)能发现脑白质纤维结构细微改变,有助于研究CSVD认知障碍。本文对DTI研究CSVD与认知障碍关系的进展进行综述。

关键词： 磁共振弥散张量成像   声脉冲辐射力成像   肾功能不全   诊断效能  

摘要： 应用磁共振弥散张量成像技术(DTI)联合声脉冲辐射力成像(ARFI)测量肾功能不全组及健康对照组双肾肾皮质,探讨DTI、ARFI联合应用对肾功能不全的诊断价值。结果发现,肾功能不全组患者肾实质、肾窦、肾实质与肾窦交界处的剪切波速度(SWV)均高于健康对照组(P<0.05);肾功能不全组Ⅳ期肾实质、肾窦、肾实质与肾窦交界处SWV值均高于Ⅲ、Ⅱ、Ⅰ期,存在差异性(P<0.05)。DTI、ARFI技术联用可以定性定量诊断肾功能不全程度,敏感度较高,可作为肾功能不全分期诊断依据,临床价值较高。

关键词： 计量学   脑电信号   集合经验模态分解   多线性主成分分析   脑机接口   特征提取  

摘要： 为了实现脑机接口系统需要有效的特征提取算法。针对二维主成分分析(2DPCA)的特征提取方法忽略脑电信号(EEG)频域特征的缺点和基于小波分解构建EEG高阶张量时小波参数难以确定的局限性,提出了基于集合经验模态分解(EEMD)构建高阶张量结合多线性主成分分析(MPCA)降维的特征提取方法。设计了3种不同特征提取方法的对照实验,并结合Fisher线性判别分析分类方法取得分类准确率。结果表明:新提出的方法相比基于小波分解构建高阶张量结合MPCA进行降维和2DPCA的特征提取方法,平均识别准确率分别提高4.75%和2.6%,且识别准确率的方差分别减小72.69%和23.86%。该方法在提高单次运动想象脑电信号识别准确率的同时还具有更好的适用性,为实现运动想象脑电信号解码奠定了基础。

关键词： 混凝土   钢筋   锈蚀监测   磁场梯度   局部模量  

摘要： 为研究钢筋混凝土中钢筋锈蚀的无损及定量监测方法,分析地球背景磁场和环境干扰磁场的影响,探讨钢筋的锈蚀率与磁场梯度张量局部模量的理论公式.通过8根钢筋进行通电加速锈蚀试验模拟钢筋不同程度的锈蚀.研制钢筋锈蚀监测系统,测量锈蚀前后钢筋的磁感应强度,采用磁场梯度张量局部模量反演钢筋的锈蚀率.试验结果表明:在钢筋锈蚀后测试的磁感应强度曲线发生非等距离的偏移,磁感应强度绝对值相比锈蚀前有增大也有降低,没有一致性的规律;在锈蚀后钢筋磁场梯度绝对值及局部模量的平均值减小;在钢筋锈蚀的磁场监测中,钢筋自身的磁场梯度及局部模量远远大于环境磁场,环境磁场的梯度及其局部模量可忽略不计;8根试件的计算锈蚀率与试验中实际失重率的最小误差为0.22%,最大误差为9.40%,误差的平均值为3.92%,误差的标准差为3.32%.

关键词： 三坐标测量机   虚拟光栅   投影轮廓   三维测量  

摘要： 针对被测物体产生的突变部分三维成像不连续问题,提出基于三坐标测量机的双频虚拟光栅投影轮廓测量方法。在三坐标测量机中设置一个试验台,用于控制CCD相机、投影仪等设备的运动方向,相位解算变形光栅图像,得到全测量范围中的相位主值分布与附加相位。CCD相机通过记录虚拟光栅,获取由不同频率调制的变形光栅像与基于等效周期的相位主值分布,完成双频调制相位综合。通过构建物体表面变形条纹相位分布,联立其与被测物体高度分布函数关系,依据解得的双频率综合后高度值偏差,推导出周期整数倍取值条件,实现轮廓三维测量。实验结果表明,该方法保留了突变区域或边沿部分的频谱信息,测得的三维数据准确度较高。

关键词： 光纤传感技术   倾斜光纤光栅   边缘滤波器   传感光栅的封装   四波长通道解调  

摘要： 本文从倾斜光纤光栅(TFBG)的传输特性出发,利用了它的边缘滤波解调技术,研究了一种基于倾斜光纤光栅的四波长通道的传感解调。系统由两个耦合器、一个倾斜光纤光栅、四个传感光纤布拉格光栅和两个对应的探测器构成。实验结果表明了,在所测的温度范围内,四个不同波长的传感光纤光栅在解调之后所输出的光功率与温度都具有很好的线性关系,四个通道的温度灵敏度分别为0.107 2 nw/℃、0.193 7 nw/℃、0.298 7 nw/℃、0.232 3 nw/℃。该方案的结构简单、灵敏度高、线性度良好,可以广泛运用于实际当中的温度测量。

关键词： PDMS   单模波导   耦合光栅   布拉格条件   柔性光子器件  

摘要： 基于柔性材料聚二甲基硅氧烷(PDMS)的优异特性,面向紫外和可见光波段进行光子器件基础研究和设计。通过单模波导以消除模间传输损耗,基于布拉格条件的数值解析和有限元仿真优化设计耦合光栅结构,实现了光栅刻蚀比为0.9、周期为570 nm的峰值损耗为6 dB的单模波导集成型耦合光栅。结果表明,基于PDMS的芯片光子结构可以实现低损耗波导传输和高效波导光子获取。该工作为PDMS基柔性芯片光子集成器件奠定了理论和设计基础。

关键词： 大脑脚   急性脑梗死   皮质脊髓束   神经系统功能   弥散张量成像  

摘要： 目的:研究急性脑梗死患者大脑脚皮质脊髓束(CST)投射区弥散张量成像(DTI)参数值与神经系统功能评分的关系。方法:急性脑梗死患者52例纳入研究。所有患者均进行3.0T MRI常规检查以及DTI检查,测量患者患侧及健侧大脑脚CST投射区DTI参数,并分析大脑脚DTI参数与患者美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分的关系。结果:患者大脑脚CST投射区DTI参数中,患侧FA值明显低于健侧FA值(P<0.05),患侧和健侧ADC值和MD值差异无统计学意义(P>0.05)。根据DTT图像中CST有无破坏,将患者分为CST破坏组11例,CST未破坏组41例。CST破坏组患侧FA值明显低于CST未破坏组患侧FA值(P<0.05);其余各参数值差异无统计学意义(P>0.05)。CST破坏组NIHSS评分为(29.4±5.3)分,高于CST未破坏组的(23.2±4.6)分(t=3.845,P<0.05);CST破坏组FA值与NIHSS评分呈明显负相关(P<0.05);CST破坏组其余DTI参数指标及CST未破坏组DTI参数与NIHSS评分无相关性(P>0.05)。结论:急性脑梗死患者进行DTI成像扫描参数可能可在一定程度上评估患者CST的神经功能变化情况。