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关键词： 光学器件   角度响应   衍射效率   液晶偏振体光栅  

摘要： 本文设计并实现了一种三层结构液晶偏振体光栅,对其衍射特性及其在光波导中的耦合情况进行了研究。理论上,选取横向周期为424 nm,根据特定工作波长450 nm、532 nm、633 nm在满足布拉格衍射条件的情况下计算出了相对应的3个纵向周期以实现其厚度方向的叠加。采用有限元法对该器件进行了模拟仿真,计算出了其光谱特性及角度特性,根据红绿蓝三色光色散关系仿真出了其在波导内耦合的入射角与衍射角之间的关系曲线。实验上,本文实现了该液晶偏振体光栅器件的制备并对其进行了系统性能表征,给出了一个初步的光波导耦合实验,演示了其耦合效果。结果表明,所制备的三层液晶偏振体光栅器件在450 nm、532 nm、633 nm下衍射效率最高可达80%以上,对应波长下的角带宽分别为12°、8°、6°,其在波导内耦合的视场经模拟可达到27.81°,是一种良好的光波导耦合器件。

关键词： 学校图书馆   课外书籍   天真活泼   体育比赛   图书管理员   晚自习   期末考试   百分制  

摘要： 认识道谟恩师,是在我就读灌县中学(今都江堰中学)时。我是文革前的最后一届高中(高1968级)生,因为数理化成绩特好(其中几何科期末考试得了百分制的102分)而追梦北大清华。学生时代天真活泼,早操爬山,作业课堂完成,下午自由活动时间观看体育比赛,晚自习偷偷看课外书籍,周六晚和周日白天读完一部长篇小说,成了学校图书馆的借书常客,和学校图书管理员道谟老师成了莫逆之交。

关键词： 杨氏模量   微小长度改变量   气动拉力调节   光的干涉   单缝衍射  

摘要： 本文利用光的干涉原理和单缝衍射原理设计杨氏模量实验仪,根据光的干涉和衍射条纹的变化规律测量金属丝受拉力作用下的微小长度变化量,进而实现金属丝杨氏模量的高精度测量.为了满足光的干涉实验条件,采用气动拉力调节装置代替砝码,解决了仪器的晃动问题,并实现了拉力改变的无级调节和电子秤拉力直读,把传统的测量杨氏模量实验由一个单纯的力学实验变成了一个力学与光学相结合的综合性实验,丰富了实验内容,拓宽了学生的视野,提高了学生分析问题和解决问题的综合能力.

关键词： 二维非线性四阶分数阶波动方程   有限元方法   BDF2格式   WSGI公式  

摘要： 本文主要研究了二维非线性四阶分数阶波动方程的有效数值算法。通过结合二阶BDF2-WSGI时间离散格式与有限元方法对二维非线性四阶分数阶方程进行求解。首先,引入辅助变量,将分数阶四阶波动问题转化为低阶耦合方程,然后利用Riemann-Liouville分数阶积分对所得方程进行积分,最后使用WSGI逼近公式逼近分数阶积分,形成二阶BDF2有限元格式。本文给出了详细的数值算法,并通过一个二维算例进行了数值试验,验证了算法的有效性和收敛性。

关键词： 光学薄膜   色彩恢复   负滤光片   短波红外   薄膜制备  

摘要： 针对当前0.40~2.50μm宽光谱响应成像系统可见光波段颜色信息丢失,全波段只能灰度成像的问题,设计并制备了用于全天时、可见光色彩恢复、短波红外(Short-Wave Infrared,SWIR)多波段成像的滤光片。使用Essential Macleod膜系设计软件,通过三种设计方案进行参数和性能对比,最终采用短波通基础膜系的两级截止带构造蓝光(B)+SWIR、绿光(G)+SWIR、红光(R)+SWIR负滤光片膜系设计,采用长波通基础膜系实现0.42~2.50μm通带膜系设计。以上四个滤光片的组合选用Ta_(2)O_(5)和SiO_(2)为高低折射率材料在石英玻璃JGS-1基底上制备,经过测量通带的平均透过率均大于93.6%,通带平均透过率之差小于1.6%。最后用制备的滤光片进行拍照和计算,对色彩恢复功能进行验证。测试结果对宽光谱彩色成像技术的进一步研究具有参考价值。

关键词： 可调谐滤波器   共振波导光栅   入射角   全圆锥装配  

摘要： 本文提出并展示了一种全圆锥入射下基于一维共振波导光栅的入射角调谐滤波器。通过优化光栅层厚度,使其能够在支持TE导模的同时抑制TM导模。本文设计的滤波器呈现出可调谐的单一反射峰,峰值反射率理论上可达100%。当入射角改变时,共振波长可以由642.5 nm调节至484.6 nm。该反射峰是由一级衍射波与TE导模(基模)之间的共振效应所产生的。同样地,通过按比例增加光栅层的厚度和周期可实现应用于更高动态范围的可调谐滤波器。

关键词： 植物工厂   LED供光模式   番茄苗期   非连续光   无机元素  

摘要： 本研究在人工光型植物工厂中采用岩棉种植番茄植株,分析了在总光量一致的基础上红光背景下蓝光补充介入和蓝光取代介入两种非连续供光模式对番茄植株营养液无机元素吸收及叶片色素光谱参量的影响。结果表明,与连续红光相比,蓝光以不同方式介入均降低了番茄叶片中K元素含量而提高了茎中K元素含量,蓝光介入一定程度上抑制了番茄K元素由茎向叶片的运输;蓝光以不同方式介入均提高了番茄地上部中Mg含量(增幅8.93%~13.63%),而降低了地上部Fe含量(降幅28%~48%)及Mn含量(降幅3.93%~21.24%)。其中蓝光补充介入模式下番茄叶片中Mg元素含量随着蓝光补充强度的升高而增加,叶片Mg含量在蓝光取代介入模式下高于蓝光补充介入模式而地上部Fe含量趋势则相反,蓝光取代介入的非连续光模式较蓝光补充介入模式而言更有利于刺激叶片中Mg的积累而抑制地上部Fe的积累。与连续红光相比,蓝光以不同方式介入后番茄叶片色素光谱参量Hue值(色相角)和MCARI值(修正叶绿素吸收比指数)均有所提高,相反,Red/Green值(红绿区域光谱反射比)均有所降低,蓝光补充介入模式下叶片Hue值和MCARI值随蓝光补充强度的升高而增大,R/RB_(80)处理下Hue、MCARI值最高,较对照分别提高4%、124%;蓝光取代模式下Hue值和MCARI值随蓝光间歇时间的延长先增大后减小,R/RB_((1h))处理下Hue、MCARI值最高,较对照分别提高6%、215%。番茄叶片在绿光波段的反射率与各处理下Hue、MCARI值变化趋势接近,而番茄叶片中Mg元素含量与叶绿素光谱参量呈正相关性。蓝光取代介入的非连续光模式较蓝光补充介入模式而言更有利于刺激叶片类胡萝卜素分解和叶绿素积累,非连续供光模式通过调控番茄植株无机元素的吸收进而作用于叶片色素的形成。本研究为无土栽培番茄光环境调控提供了理论依据。

关键词： 菲涅尔   圆孔衍射   phyphox   智能手机  

摘要： 通过确定智能手机phyphox软件光传感器的位置,搭建菲涅尔圆孔衍射实验装置,解决传统实验成本高、不易开展的问题,利用智能手机APP对菲涅尔圆孔衍射特点及光强分布进行研究,提供了一种实验成本低、易操作、更直观研究衍射特性的新方法。

关键词： 光栅投影图像   刀具磨损   质量监测   小波变换  

摘要： 刀具磨损监测是自动化生产的核心技术之一,为保证监测结果可靠性,提出一种基于光栅投影图像的硬质合金刀具磨损监测方法。使用光栅投影检测系统收集被测物体栅线图样,计算光栅在投影墙面的长度,运用格雷码编码算法划分光栅条带信息,通过三维信息重构获得刀具形貌数据;扫描所有图像数据,将稀疏数据作为孤立点,采用基于层次结构的平衡迭代算法聚类相同特征图像,使用强度均值、属性和清晰度三个指标优化图像质量;在视觉显著特征基础上,利用灰度密度函数梯度找出光栅投影图像突变点,采用小波分解划分刀具磨损图像分辨率图层,运用扩散操作处理图像噪声、光照不均等问题,通过高斯函数锁定刀具磨损方位。仿真结果表明,所提方法的刀具磨损监测精度较高,可信性强,具有极大的应用空间。

关键词： 咨询室   雨刮器   期末考试   轻声   父母的陪伴   用心感受   心理咨询   鼓励  

摘要： 一个寻常的心理咨询日,小妍在父母的陪伴下来到了咨询室。进入咨询室的小妍没有说话,只是低着头摆弄自己的衣角。我静静地陪伴着小妍,用心感受她的状态。大约5分钟后,小妍慢慢地抬起头看向我,似乎想说点什么。我轻声地说:“小妍,你可以说出你想说的任何话。”在我的鼓励下,小妍终于小声地说:“老师,快要期末考试了,我想好好学习,我想把脑子里那些乱七八糟的想法控制住,却怎么也做不到。”说到这里,她哽咽了,用带着哭腔的声音对我说,“我真没用!我为什么就是静不下心来学习?”看着伤心难过的小妍,我没有多说,只是轻声地安慰着小妍。过了好一会儿,小妍终于平静下来了。