摘要:研究了一种共享有限波长转换器(LRWC)和参量波长转换器(PWC)相结合的解决全光分组波长资源竞争的方案,并提出了PWC优先算法作为光分组交换中的波长竞争解决方案。仿真结果表明:本文结构与共享LRWC节点结构相比,减少了波长转换器的数目,并且能够明显降低光分组交换节点的分组丢包率(PLP),提高波长转换器的利用率。研究还发现,不同波长转换器配置方案对系统性能有影响。

摘要:研究开发了一种用于监测钢筋混凝土结构中钢筋腐蚀的基于分布式布里渊光学时域反射（BOTDR）的光纤腐蚀传感器,探讨了布里渊传感技术中有效测点的选择方法,并推导了适用于布里渊光纤腐蚀传感器的钢筋腐蚀定量评价公式。利用电化学加速腐蚀实验系统对埋入混凝土试件中的布里渊光纤腐蚀传感器的性能进行了实验研究,利用推导的钢筋腐蚀定量评价公式和布里渊分析仪采集到的数据对钢筋腐蚀的程度进行了实时监测。实验研究表明,该传感器能够有效监测钢筋的早期腐蚀,并实现了对腐蚀的准分布式、实时和定量测量。布里渊光纤腐蚀传感器对钢筋质量损失率δ的有效监测范围约为0.0⁰.1%,分辨率约为1.1×10-5。 更多还原

摘要:对LED照明系统常用的平行翅片型散热器进行翅片开缝改进,并采用计算流体动力学(CFD)方法模拟改进前、后LED阵列散热器在自然对流条件下的散热性能。计算结果表明,翅片开缝有利于形成自下而上的自然对流,从而达到消除局部环流和改善散热器自然对流换热性能的目的。在其他计算条件相同的情况下,翅片开缝使翅片的最高温度下降了约8℃,平均对流换热系数提高了67.5%。基于场协同原理的分析揭示,翅片开缝改善了速度场和热流场的协同性,在换热面积相同的条件下有效减小了散热器的热阻。 更多还原

摘要:设计了一种新型的悬臂梁结构,采用单根光纤Bragg光栅(FBG)实现温度和应力同时测量的传感器方案。传感器使用了由两种有机聚合物材料加工成的等强度悬臂梁,解决了FBG应用于压力和温度测量时的交叉敏感问题。传感器在压力和温度同时作用下,FBG反射谱分裂成双峰结构,通过测量反射谱中的双峰峰值波长达到温度与应力同时测量的目的。实验验证了该方案的可行性,且测量结果具有良好的线性,获得了光栅应力和温度响应系数分别为0.001 81 nm/g和0.04 nm/℃。 更多还原

摘要:利用半导体晶体吸收光的波长随温度变化的特性,设计了基于波长调制的新型半导体光纤温度传感系统。使用半导体GaAs材料作为敏感元件,采用了新型反射式结构的传感探头,具有体积小、电绝缘性好和响应快等特点。采用基于CCD衍射解调技术对传感器的反射信号波长进行解调,克服了光强调制解调易受光源抖动和光路扰动影响的缺点,缩短了系统响应时间,扩大了测温范围,提高了系统的测量精度和稳定性。实验分析了不同温度下半导体吸收后的反射光谱,并验证了半导体传感特性。实验结果表明,该系统在0235℃测温范围内的精度为±0.5℃,分辨率为0.1℃,响应时间小于6 s,长时间稳定性实验的温度最大波动范围为±0.3℃。 更多还原

摘要:提出了一种基于电子散斑干涉(ESPI)技术的快速评价半导体器件可靠性的新方法。通过给试件施加序进的加速温度应力,采用ESPI技术测量其封装离面位移随温度变化的规律预测其工作寿命。对简单半导体器件样品进行了实验,得到了散斑条纹图随试件温度的变化规律,根据变化规律快速提取出了试件的激活能,推算出了试件常温条件下的工作寿命。实验结果与相关资料数据吻合,验证了本文方法的可行性。

摘要:设计了一种基于机械感生长周期光纤光栅(MI-LPG)的双边缘滤波光纤布拉格光栅(FBG)传感解调方案。采用不同写制参数制作了谐振边带对称交迭,谐振峰值和带宽相同的两个MI-LPG作为滤波器,利用反射FBG信号通过不同光谱特性的滤波器时输出不同光强的比值对数算法确定被测波长。实验表明,本解调方法能够精确、稳定地实现FBG传感信号的解调,动态范围可达5 nm,解调系统线性拟合计算值和光谱仪所测波长值的均方差为6 pm,线性度好,精度高。

摘要:为了实现根据步态特征进行个人身份识别和医学特性参数的修正,开发研制了一种新型点阵式的光纤压强传感器。利用聚合物海绵材料,将作用在传感器上力的变化转变为输出光纤的能量变化,并通过对传感器获得列阵数据进行细化,以压强分布"积分中心"的时空变化为信息特征,分析研究人体在不同运动过程中为保持动态平衡而产生时空变化的规律,从而实现步态识别研究。通过单体辨向、统计实验测试,100人次的测试正确率高于95%。 更多还原

摘要:研究了ZnPc/C60有机小分子太阳能电池阴极界面的修饰,采用LiF、Alq3和ZnPc作为修饰材料,分析不同修饰材料对器件性能和稳定性的影响。研究结果表明,引入适当厚度的修饰层不仅可以提高器件的性能,而且可以提高器件的稳定性。不同修饰材料表现出了不同的优势,用LiF修饰的器件填充因子提高了44%,Alq3修饰的器件转换效率提高了5倍,ZnPc修饰的器件开路电压最高并表现出良好的稳定性。最后,对相关机理进行了讨论。 更多还原

摘要:设计了一种新型高功率光纤隔离器,其以球面透镜和铽镓石榴石(TGG)晶体作为器件核心,能较好地满足高功率光纤激光器的要求。测试结果显示,在1 064±15 nm的范围内,隔离器所能承受的最高功率为45 W,插入损耗(IL)小于0.61 dB,隔离度(ISO)大于24.5 dB。 更多还原

摘要:为了减少波分复用(WDM)网络中波长资源消耗,将组播路由算法的思想运用于静态业务疏导的计算,通过建立业务疏导树来实现静态业务疏导。为了减少疏导树的数量,从而减少网络中波长资源的消耗,将节点间的业务请求分组归并,利用装包算法使业务分组的数量最少,并通过构建最小生成树实现传输路径共享。仿真结果表明,本文的算法可以有效地减少WDM网络中的波长资源消耗,而且很大程度降低了计算复杂度。 更多还原

摘要:为抑制温度对基于光纤的频率传输系统稳定性的影响,建立了相应的物理模型,并进行了定量分析。结果表明,温度的缓慢变化不会影响频标信号的短期稳定性,但会使其长期稳定性变差。因此,在高稳定光纤频率传输系统中,必须通过相位补偿来有效地抑制温度引入的相位噪声。在此基础上进行了仿真研究和实验检测,仿真结果表明,通过该补偿技术可以在环路带宽内有效抑制光纤温度效应引入的相位噪声,环路的带宽由光纤传输距离决定。实验结果验证了理论分析的有效性。 更多还原

摘要:分别以Si2H6和GeH4及SiH4和GeH4两种组合气体为源气体,用甚高频等离子增强化学气相沉积(VHF-PECVD)制备μc-SiGe薄膜,用Raman散射光谱和原子力显微镜(AFM)对薄膜的结构进行研究。结果表明:与SiH4和GeH4制备的薄膜系列相比,Si2H6和GeH4制备的薄膜中Ge的融入速率相对较慢;用Si2H6和GeH4制备的μc-SiGe薄膜,随着GeH4浓度的增加,薄膜结构始终保持一定的有序度;随着H2稀释率、辉光功率的增大,薄膜结构趋于有序。 更多还原

摘要:采用直流反应磁控溅射法在K9玻璃和KBr衬底上制备了VO2薄膜,利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对薄膜的形貌、晶相和分子结构等进行分析。结果表明,在氧气气氛下退火后,薄膜颗粒变得清晰可见,平均尺寸约25 nm,薄膜由非晶态结构转变为晶态的VO2,且在(011)方向出现明显择优取向生长。利用四探针对薄膜电阻温度特性的测试结果显示,薄膜经过O2气氛退火10 min后具有显著的电阻突变特征,24℃时的激活能为0.24 eV。实验结果表明,退火改变了薄膜的结构形貌,进而对薄膜的电学性能产生影响,选择合适的退火条件可以获得性能优良的VO2薄膜。 更多还原

摘要:通过实验测试,研究掺杂稀土氧化物Nd2O3纳米粒子的聚合物分散液晶（PDLC）在波长为320⁴00 nm内的电光特性。结果表明,Nd2O3的掺杂可有效地实现PDLC在紫外的电光开关特性。这种掺杂使PDLC在紫外的透过率为零的区域由原来的320³25 nm扩展为320³40 nm左右,同时在波长365 nm附近出现了第2个吸收带,吸收带的宽度随驱动电压的升高而逐渐变窄,吸收峰随驱动电压升高逐渐向短波方向移动,移动的幅度约为1.2¹.5 nm。

摘要:采用脉冲激光沉积(PLD)技术,在温度为400、500和600℃的SiO2衬底上成功制备出Zn0.8Na0.1Co0.1O薄膜。用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)、荧光光谱仪、四探针电阻率测试台等对薄膜的结构、表面形貌和光电性质进行了表征,讨论了不同衬底温度对薄膜结构、光学和电学性质的影响。结果表明:掺杂没有改变ZnO的六角纤锌矿结构;表面较平坦;薄膜只有较强的紫外发射且较本征ZnO出现红移;薄膜呈现低电阻率的特性。当衬底温度为600℃时,薄膜的结晶质量最好,紫外发射最强;衬底温度为400℃时,薄膜电阻率最低,达到了7.55×10-1Ω.cm。讨论了上述结果产生的原因。 更多还原

摘要:利用直流磁控溅射工艺,在水冷玻璃衬底上成功沉积出了高透光、低电阻率的Ti-Al共掺ZnO（TAZO）透明导电薄膜。X射线衍射（XRD）研究结果表明,TAZO薄膜为具有c轴择优取向的六角纤锌矿结构多晶薄膜。研究了TAZO薄膜的应力、结构以及光电性能与薄膜厚度的关系,结果表明,当薄膜厚为531 nm时,薄膜晶格畸变最小,具有最小压应力（绝对值）0.726 6 Gpa,同时具有最小电阻率3.35×10-4Ω.cm,其光学带隙大约为3.58 eV。所制备薄膜附着性能良好,在波长为400760 nm波段的可见光中平均透过率都超过了91%。 更多还原

摘要:由于滤波过程的影响,从复合半纹像中解调出的各帧变形条纹间的相移量发生了改变,采用传统正交复合三维测量方法中的相位算法进行解相会导致较大的相位误差,提出一种对条纹间相移量进行校准以提高正交复合光三维测量精确度的标定方法。首先从参考平面的复合光栅像中解调获得各帧相移正弦条纹,通过频域滤波的方法获取条纹的基频分量,计算出各帧正弦条纹相对于第1帧正弦条纹的相移量;然后在实物测量时以此相移量对解调出的各帧变形条纹间的相移量进行校准,建立了新的三维测量的数学模型。实验数据表明,本文提出的方法有效抑制了滤波过程导致的解相误差,将系统的测量精确度提高了将近1倍。 更多还原

摘要:提出了一种新颖的基于光纤折射率传感原理的溶液密度测定方法,适用于已知溶液中溶质成分时密度的测量。分别测定了NaCl和KNO3溶液在恒定温度(20℃)下不同浓度时的折射率,与溶液的密度进行对比研究发现,溶液折射率与密度成线性关系,只要测得溶液的折射率就能测定溶液的密度。应用本方法对NaCl和KNO3溶液分别进行密度测量,实验结果与理论十分吻合,测量精度可达到10-5g/ml量级。在不同温度下,用本方法对NaCl和KNO3溶液进行密度测量,实验结果与文献值一致,证实了本方法对测试环境的适用性强。对本方法进行了稳定性测试,效果良好。

摘要:针对现有激光自混合干涉(SMI)角度测量方法无法判别角度旋转方向的缺陷,提出一种基于SMI和表面等离子体共振(SPR)的、能判别旋转方向的角度测量方法。通过判断出射激光束的平均光强变化,确定被测物体旋转的方向;通过预先标定好的激光SMI输出光强和旋转角度间的对应关系,实现对被测物体旋转角度的测量。搭建了旋转平台微小旋转角度的测量系统,测量结果表明,本方法除能高精度测量旋转角度外,还能有效判别角度的旋转方向。 更多还原

摘要:针对视频序列中由于帧与帧间的目标信息大量重叠导致运动目标的重叠部分被误检为背景,为提高检测目标的完整性,提出了背景减除与边缘检测相融合的算法。首先,利用自适应中值滤波(AMF)与均值结合的方法提取更干净的背景,然后用背景减除法得到前景的大致位置;同时用改进的Sobel算子作边缘提取;最后将这两个结果融合在一起,得到完好的运动目标图像。为了验证所提出算法的有效性,在Weizmann行为数据库上进行实验。实验结果表明,该算法简单快捷,且检测到的目标完整。 更多还原

摘要:提出了一种高效的测量生物组织Mueller矩阵的方法。与前人相比,本文方法的测量次数大大减少,提高了测量效率。在给定的5种偏振光源条件下,分别获取样品的偏振图像并通过本文构造的模型进行计算,能够得到样品每一像素点的Mueller矩阵值。采用小鼠小脑星形胶质细胞作为样品,并将本文测量方法的结果和前人的结果进行比较,两者基本一致。实验结果表明,使用本文方法可以快速获取测量视野中不同组织的偏振特性,从而实现对不同生物组织的识别,操作简单,计算简便。 更多还原

摘要:针对大尺寸3-D视觉测量系统中参数校准精度及特征点质心提取准确性均较低的问题,提出了一种基于五点交比不变性约束的质心提取算法。在高斯曲面多次拟合算法及规则特征点阵的基础上,引入同一空间直线上五点交比值不变性,以此作为约束条件提取特征点的质心;并利用Levenberg-Marquardt(L-M)迭代算法对质心坐标进行优化,由此获得特征点质心坐标的最优解;再结合更精确的特征点质心坐标,校准摄像机内、外参数,以达到提高视觉系统参数校准精度及质心提取精度的目的。实验结果表明,与单纯的高斯曲面多次拟合算法、2×2方块模板法相比,本文的质心提取算法在精度和稳定性方面均有其优势。 更多还原

摘要:针对光速可控情况下信息的传播速度问题,提出利用非解析点方法测量掺Er3+光纤(EDF)中慢光和超光速情况下的信息速度。实验结果表明,可以通过调节泵浦光功率来控制慢光或者超光速传播的群速度,由于信息的传递速度不受群速度的影响,在我们测量精度内,非解析点代表的信息速度不会超过真空中的光速。

摘要:传统的音视频编码标准(AVS)率失真优化(RDO)算法在帧间模式选择中使用偏差平方和(SSD)作为失真度量,不能很好符合人的主观视觉,而最近提出的结构相似度(SSIM)图像质量评价方法更符合人眼视觉系统(HVS)的特性。为了有效地提高编码效率,本文将SSIM引入拉格朗日代价函数,对失真度量的表示进行修正,并在大量实验的基础上建立了拉格朗日参数的经验公式。实验结果表明,与AVS模式选择算法相比,本文算法平均可节约13.22%的比特率;尤其对于静止块较多的序列,在量化参数QP=10时,节省码率达到30%以上。与此同时,重建的图像质量仅下降0.14%,可忽略不计

摘要:针对应用于H.264/AVC视频编码中的码率控制算法G012的不足,提出了一种结合人眼视觉特性的H.264的码率控制算法。首先基于当前帧与前一帧的帧差比值来表示各帧图像的相对复杂程度,以此分配帧级的目标比特数;通过分析图像中的运动信息和纹理特征,给出了一种简单有效的度量宏块视觉敏感度的方法,并在基本单元层利用此视觉敏感度因子进行比特分配。实验结果表明,所提出方法能更加接近目标码率,PSNR波动小,并获得了较好的主观质量。 更多还原

摘要:针对共谋攻击,提出了一种高容量的空域盲检测图像指纹算法。用抗共谋攻击码(ACC)调制正交基向量生成二值指纹,根据指纹状态对图像灰度值量化嵌入指纹。追踪共谋者时,首先根据待检图像像素灰度所属区间提取指纹,然后计算其与正交基向量的内积得到一新向量,对其用软阈值方式进行处理,最后追踪共谋者。指纹嵌入提取采用量化方式,是一种盲检测算法。实验结果表明,该算法不但提高了指纹容量,而且比现有的盲检测方法更有效。 更多还原

摘要:提出了一种新的基于细菌趋药性(BC)算法的盲图像分离方法,利用图像信号的规范四阶累积量作为目标函数,使用BC算法对目标函数进行优化以实现图像的盲分离。每分离出一幅图像后,从混合图像中消除该幅图像成分后再进行下一次分离,从而最终实现所有源图像的逐次分离。仿真结果表明,本文算法能够有效实现对多幅混合自然图像的盲分离,且具有较好的分离效果。 更多还原

摘要:针对CCD获取的结构光图像因大尺寸、光照不均匀,一般分割方法容易产生过分割或欠分割,提出了一种简化的脉冲耦合神经网络(PCNN)分割方法。将结构光图像进行分块,降低光照对分割质量的影响。每块子图像采用改进的PCNN模型自动进行分割。PCNN采用线性方式动态调整脉冲门限,以最小交叉熵确定其迭代次数,并利用邻域像素间的关系自动调整连接系数,减少人工干预。通过主客观评价指标对分割结果进行了比较,结果表明,提出的算法可以有效地分割出结构光图像中的条纹及点阵模式,目标边缘光滑、连贯和清晰,可以用于结构光图像的分割处理。 更多还原

摘要:提出了一种基于主分量分析(PCA)和上下截集模糊Kohonen聚类网络(UDSFKCN)的、无监督的、不同时相的和卫星影像的像素级变化检测新算法。将PCA和UDSFKCN两种方法结合,并将它应用于不同时相的卫星影像的变化检测。该方法结合每个像素的邻域信息,利用PCA,产生每个像素对应的基于邻域信息的特征向量;又将变化区域检测问题转化为两类间的分类问题;然后利用UDSFKCN对每个像素所对应的特征向量进行变化类与未变化类的聚类,得到像素级的变化区域的检测图。实验结果表明,与传统方法相比,对于高斯和斑点噪声,本文算法具有更高的检测准确性和抗噪性能。

摘要:针对基于离散余弦变换(DCT)变换的图像压缩后失真图像易产生块效应,提出了一种有效的块效应评价方法。首先依据JPEG图像每8×8图像块的灰度值特性把其失真程度分为严重、较严重、有轻微方块化效应和无方块化4类,统计每类图像块占整幅图像的比例,然后确立每类图像块与图像质量平均主观得分(MOS)之间的关系,利用统计的Regress方法建立JPEG图像块效应评价模型。通过对公用图像数据库LIVE中JPEG图像进行实验,结果表明,该方法简单实用,与MOS具有较高的相关性。 更多还原

摘要:模糊C均值(FCM)聚类算法对图像局部灰度值不均匀和噪声十分敏感,提出一种基于像素点灰度补偿校正和邻域信息的FCM新算法。通过预先假定像素点存在加性或乘性噪声,再将像素点的邻域信息引入到噪声模型,经反复迭代调整像素点的噪声值直至最优。在FCM反复迭代的过程中,对算法进行上下截集半模糊化处理,从而提高分类的速率和准确率。实验结果表明,本文算法对局部灰度值不均匀区域有较好的补偿作用,能有效地抑制噪声,分割质量明显提高,运算速度较标准FCM和MFCM算法更快。 更多还原

摘要:为了提高激光诱导击穿光谱（LIBS）技术对低含量物质成分的检测能力,实验研究了高压（0.00.5 MPa）Ar环境气体对钢样品发射光谱的增强效应。利用高能量钕玻璃脉冲激光（约6 J）烧蚀样品,由组合式多功能光栅光谱仪和CCD光谱采集处理系统记录等离子体光谱,并通过测量光谱线强度计算了等离子体电子温度。实验结果表明,当样品烧蚀室内环境气压上升至0.5 MPa时,等离子体光谱强度比常压下提高了1.62.3倍,信背比（SBR）提高了2847%;而等离子体温度比0.1 MPa气压条件下提高了1800 K。由此证明,增大样品烧蚀室内环境气压是提高激光等离子体光谱质量的一种有效方法。 更多还原

摘要:针对光束传播法(BPM)应用中有效折射率neff如何获得其准确值的问题,本文给出了3种求解等效折射率的方法,从具有一定应用背景的多模脊形波导求解出发,利用3种方法分别求解了9个模式的等效折射率,并且将结果进行分析比较,给出了各自的应用范围。 更多还原

摘要:提出了一种基于模板缩放的分割方法,用于数字人切片图像中小脑与脑干组织的分割。算法首先将图像序列分段,通过在每一段中采用边缘检测的方法获得单张分割模板,然后进行形态学运算控制模板缩放实现图像的连续自动分割。实验结果表明,该算法的分割结果与图像分割的"金标准"符合很好,分割相似指数(DSI)大于70%,且分割效率高,有助于加快完善脑部解剖结构的分割数据集,进而实现高精细度数字化人脑模型的构建。 更多还原

摘要:>《光电子·激光》为学报类科技期刊,天津理工大学、中国光学学会和国家自然科学基金委员会信息科学部主办。本刊为中国精品科技期刊,中文核心期刊,中国期刊方阵入选期刊,美国《工程索引》(EI)核心期刊。国内外公开发行。1.刊登内容刊载具有创新性和先进性的未曾公开发表过的光电子和激光领域的重要研究成果。对于现代光学和微电子学相结合的成果 更多还原