摘要:为了获得高拉曼增益特种石英光纤,提高拉曼光纤 放大器增益,本文研究了铌酸锂掺杂石英光纤的拉曼散射增强特性,采用改进化学气相沉积(MCVD)法制备出了铌酸锂掺杂石英光纤样品,其在1550nm 波长处的传输损耗为5dB/km。测得了铌酸锂掺杂石英光纤的拉曼光谱,并与相同长度的常 规单模光纤拉曼 光谱进行了对比,发现铌酸锂掺杂石英光纤具有更高的拉曼散射强度,在几个主要峰位处, 铌酸锂掺杂石 英光纤的拉曼散射强度为常规单模光纤的3.8～4.8倍。同时,搭建了 拉曼光纤放大器系统,分别测得铌酸 锂掺杂石英光纤和常规单模光纤的拉曼散射放大增益。实验结果表明,铌酸锂掺杂石英光纤 拉曼放大增益 约是常规单模光纤的2倍。因此,铌酸锂掺杂石英光纤作为拉曼光纤放大器的增益介质将可 取代常规单模 光纤,并能有效地提高拉曼光纤放大器的放大效果。

摘要:针对传统的光纤光栅电压传感器非线性校正算法具 有运行速度慢,拟合精度不高的缺陷。在研究了大量国内外文献过后,本文为了解决一些传 统非线性校正方法在光栅光纤传感器校正中的不足,在此提出了一种基于蚁群算法优化的分 段支持向量机回归的 校正算法。由于传统的蚁群算法在信号处理中搜索速度不理想,最小二乘支持向量机回归算 法精度不高,所以此算法是结合了蚁群 算法搜索最小二乘支持向量机回归最佳参数原理的基础上将样本空间按照数据分布情况进行 分段回归,以此减少算法运行时间。首 先通过蚁群算法优化各个支持向量机参数,然后通过分段回归得到传感器完整的特性,曲线 拟合精度为99.97%。此算法克服了传统 支持向量机回归算法中局部最优解的问题,具有较好的全局收敛效果。

摘要:利用模具法将荧光粉胶层制成薄膜片,并将薄膜 片黏合于倒置芯片上表面,同时在芯片和薄膜片周 围旋涂掺杂TiO₂颗粒的混合胶层,制备成白光数码管,并对样品进行光色性能的测试和机 理分析。分析结 果表明,凹槽型结构荧光薄膜片制备的白光数码管平均光通量和色温分别 为159.2 lm和4887 K,出光均匀度 为99.2%,相较于平面型结构光通量低了0.93%,色温低了6. 06%,出光均匀度提高了0.5%,出光一致性更 理想。同时通过光强比对,凹槽型结构荧光薄膜片制备的白光数码管可视角度约为113.1° ,法向光强为 3358 mcd。结果表征,荧光粉薄膜片的应用, 能制备出可视角度小、出光一致性高的白光数码管。

摘要:针对正交频分复用-无源光网络(OFDM-PON) 传输系统中的数据安全与高峰均功率比(PAPR)问 题,提出一种基于混沌映射的PAPR降低与数据加密算法。该加密算法,首先利用拉格朗日多 项式隐藏混 沌映射初值实现密钥保护；然后,利用混沌映射生成二值序列,通过正向异或与反向异或对 明文进行加密 得到动态密文,以抵抗选择明文攻击；最后,采用混沌加密的恒包络零自相关(CAZAC)矩 阵与OFDM符 号相乘降低PAPR。实验结果表明,该加密算法可实现密钥的隐藏,且生成的动态密文能够有 效抵抗选择明 文攻击。同时,相较于普通的OFDM-PON系统,该算法能够实现~2.4 dB(PAPR=10－3 )的PAPR降低与~1dB(BER=10－3)的接收灵敏度提升,进一步提升了传输性能。

摘要:提出了一种基于多频相位调制技术实现光学单边 带调制信号产生的新型方案。当含有基频和谐波成分的多频调制信号施加到Mach-Zehnder( MZ)电光调制器上时,若驱动信号波 形选取合适,可使调制后的光信号功率集中在边带谱的一个频率成分上,其它频率成分被抑 制, 从而获得光学单边带调制信号的输出。以十频相位调制为例,计算了与之对应的光学单边带 调 制信号的光谱结构,其中信号能量利用率近88%,载波抑制比大于24dB,边频抑制比大于18 d B, 从理论上证明了本文所述方案的可行性。进一步的仿真结果显示,随着驱动信号谐波数的增 加, 载波抑制比、边频抑制比和信号能量利用率均逐渐增大。可见,为了获得优质的光学单边带 调 制信号,应在实际条件允许的情况下使用尽可能多的调制频率。此方案能量利用率相对较高 , 仅用到了一级商用MZ相位调制器,方案结构简单,是一种产生光学单边带调制信号的有效途 径。

摘要:采用中心带孔的多光楔棱镜产生多光束干涉图案 ,利用光诱导法在掺铁铌酸锂晶体中制作多种包括 光子准晶在内的大面积三维光子晶体。介绍了制作装置和实现方法,观测了两种光子晶体微 结构正面及侧 面结构特点,同时拍摄了光子晶体的布里渊区图。通过仿真计算定量分析光子晶体,详细分 析了三维结构 的周期性变化特点。提出通过改变光楔楔角角度实现对三维光子晶体周期的控制。利用布拉 格反射实验验证所做三维光子晶体的周期性,并测量了晶面间距。

摘要:采用水热法结合高温退火处理制备了YPO₄:Ln³⁺(Ln=Eu,T b)荧光粉。通过X射线 粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)和荧光光谱(PL)对样品的结构、形貌和发光性能进行 表征。结果 表明:在水热条件下合成了含结晶水六角相结构的YPO₄·0.8H₂O :Eu³⁺和YPO₄·0.8H₂O:Tb³⁺前躯体；经过 800 ℃高温烧结2h后,前躯体 失去结晶水后得到球形、尺寸均一、表面光滑、四方锆石结构的YPO₄:Eu³⁺和 YPO₄:Tb³⁺荧光粉,颗粒平均粒径约为200 nm。在396 nm波长激发下,YPO₄:Eu³⁺荧光粉可以获得Eu³⁺离 子的跃迁能级⁵D₀→⁷FJ(J=1－4)特征发射,以磁偶极跃迁⁵D₀→⁷F₁(596 nm)的发光强度最强,观察到橙 红色发射,且Eu³⁺的最佳掺杂摩尔分数为11%。同时,YPO₄: Tb³⁺荧光粉在372 nm的光激发下,在548 nm 处的⁵D₄→⁷F₅跃迁具有最高的荧光强度,观察到绿光发 射,且Tb³⁺最佳掺杂摩尔分数为7%。

摘要:目前染料敏化太阳能电池的天然染料主要以花青 素为主,但花青素敏化太阳能电池的 光电转换效率比较低。本研究从黑枸杞中提取花青素,利用阿魏酸、草酸和咖啡酸对黑枸杞 染料进行酰化改性,并将其作为敏化剂组装染料敏化太阳能电池。利用紫外-可见吸收光谱 , 循环伏安测试对染料的光谱吸收特性及光电性能进行了表征。结果表明:黑枸杞经酰化后光 谱范围有效扩宽,酰化黑枸杞染料均能将电子注入到TiO₂导带边缘,并且咖啡酸酰化后的 光吸收效率最大。在100 mW/cm²入射光照下,黑枸杞经酰化后光电 转换效率提高,其中咖 啡酸酰化后光电转换效率最大为1.01%。采用电化学阻抗进一步分析 电子在电池界面的传 输,酰化黑枸杞染料能够有效的抑制TiO₂与离子电解液之间的复合率。

摘要:基于超导量子电路系统,我们提出了通过量子非 破坏性测量的方法来实现光子的量子态制备。由约 瑟夫森结构成的两能级超导量子比特,在与腔耦合的情况下,其能级会产生斯塔克位移,位 移的大小与腔 内光子数成正比。利用超导量子比特能级位移受到腔内光子影响这一性质,在波导与超导量 子比特耦合的 情况下,通过波导中光子透过率的测量,从而判断出腔内的光子数。这种测量方式对腔内的 光子不产生影 响,因而是量子非破坏性测量,进而实现腔内光子的量子态制备。此外,我们还讨论了相关 参数对制备效 果的影响,在此基础之上,提出了通过反馈重复测量的方法来提高制备效率,从而实现目标 量子态的快速制备。

摘要:将一模产生算符作用在双模压缩真空态上,构建 了单模光子增加双模压缩真空态。 研究了该量子态另一模的压缩效应、反聚束效应、统计分布和Wigner函数。采用数值计算 方法,讨论了产生算符作用次数和双模压缩参数对其量子特性的影响。研究结果表明:b模 光场没有呈现压缩效应；随产生算符作用次数的增大,b模的反聚束效应减弱,但其亚泊 松分布性质增强；随双模压缩参数的增大,b模的反聚束效应和亚泊松分布性质都减弱。另 一方面,随产生算符作用次数增大,Wigner函数的负性减弱。

摘要:为了更好地保护音频作品的所有权,提出了一种基 于LWT-SVD混合域的鲁棒性音频水印算法。借助混沌和置乱为图像水印加密,保证水 印安全性；利用提升小波变换(LWT)和奇异值分解(SVD)的特性,在音频LWTSVD的奇异值中嵌 入式水印信息,保证水印的鲁棒性；此外,借助汉明码纠错进一步提升水印的鲁棒性。仿真 实验结果表明,本算法的水印安全性高、透明性好,对一般音频信号处理鲁棒性强。

摘要:为了实现宽带激光熔覆熔池特征的准确预测,从 而对激光熔覆工艺过程进行实时监测、评价及反馈 控制。通过宽带激光熔覆全因素工艺试验采集熔池特征参数样本数据,采用遗传算法优化BP 神经网络的 初始权值和初始阈值,建立激光熔覆工艺参数(激光功率、粉末厚度、扫描速度)与熔池特 征参数之间的 BP神经网络预测模型。利用训练集数据对所建立的神经网络进行训练,形成输入与输出之间 的映射关系, 并利用测试集数据对网络进行测试。试验结果表明,宽带激光熔覆熔池特征参数神经网络预 测模型具有很 高的精度。该神经网络预测模型对激光熔覆过程监测及熔覆层质量控制具有重要意义。

摘要:针对传统的人脸表情识别方法中提取表情特征时 没有去除个体性差异及突出表情关键部位的高层次 特征,本文提出一种将图像差分与改进的卷积深度置信网络(CDBN)相结合的表情识别方法 。首先对人 脸表情图片进行裁剪、降维等预处理,之后将各类表情图像与中性表情图像做差分运算提取 各类表情的差 分图像,为了提取表情关键部位的深层次特征,本文将卷积受限玻尔兹曼机(CRBM)的可见层 单元划分为多 个区域,分区进行特征学习,并将此CRBM堆叠起来,形成分区卷积深度置信网络(PCDBN), 之后将各表 情的差分图像作为PCDBN可视层的输入,并利用对比散度算法逐层训练网络,最后在顶层添 加softmax 分类器作为输出层以实现表情识别。在JAFFE和CK+表情库上的实验结果均达到了95%以上的识别率,扩 大训练样本后,在CK+表情库上的识别率可达99%以上。

摘要:草原地表微斑块特指在高光谱图像上荒漠化草原 鼠洞、裸土和植被所表现出的斑块。这些是评价草 原退化的重要指标。地表微斑块的识别与分类是基于遥感草原退化监测与评价研究的基础性 的工作,对草 原区域性规划、系统恢复与重建理起到至关重要的作用。由于高光谱采集及分析诸多方面的 原因,目前地 表微斑块高光谱的识别研究较少。本研究首次以荒漠化草原实地地表微斑块为研究对象采集 高光谱数据, 提出了SMPI法(Surface Mini-Patch Index,地表微斑块指数法),实现了草原地表微斑 块的高精度识别与 分类。研究结果表明,SMPI法可将荒漠化草原地表微斑块进行高精度识别与分类,通过Kapp a系数验证, 整体验证精度高于96%。此研究为无人机或低空遥感进行草原退化监测与定量反演提供了基 础。

摘要:为了保证彩色图像在传输过程中的安全性与可靠 性,提出将具有随机性的激光散斑与一种四维 Lorenz型超混沌系统相结合进行彩色图像加密的新方法,同时构建了散斑超混沌加密系统。 系统将原始彩图 与超混沌系统产生的非线性度更高的超混沌序列按位异或进行混沌加密,然后将加密后的图 像与物理随机 的激光散斑图像按位异或进行散斑加密即可获得加密彩图,密钥空间达10¹⁰¹,平均相邻像素相关系数达 0.000。结果表明,本文方法具有较好的加密 效果,可抵御统计分析攻击,有大的密钥空间,较强的密钥敏 感性及弱的相邻像素相关性。

摘要:针对植物叶脉边缘提取存在的问题,提出一种图 像模糊增强与改进Canny算子相结合的叶脉边缘提取方法。该方法首 先构造分段模糊隶属度函数对高低灰度进行不同处理,然后通过模糊增强函数来增强叶脉两 侧邻接区域灰度对比度,最后对 增强图像采用改进Canny算子提取叶脉边缘。改进Canny算子根据像素点与局部像素的均值差 来自适应的应用高斯滤波,以 减小滤波对边缘的平滑影响；采用Prewitt模板计算梯度幅值和方向,以减小噪声对梯度计 算的影响；采用线性插值技术实现 全向非极大值抑制,以更准确的实现边缘细化。实验结果表明,本文方法在低照度叶片和光 照不均叶片下提取叶脉边缘的 PSNR分别为51.136 dB和50.217 dB,与传统边缘提取方法及 相关文献相比,本文方法对边界模糊性不敏感,可以更加有效地提取完整精细的叶脉边缘。