摘要:薄片激光器的热效应对输出激光的光束质量以及 激光器的效率有着重大的影响,寻求有效的方法来 实现激光器热效应的补偿一直是高功率激光器研究领域的重要课题。本文基于ANSYS有限元 的分析方法, 对端面抽运Yb:YAG薄片激光器晶体内部的温度分布、热应力分布以及晶体端面的最大形变量 进行了分析。 通过在薄片晶体端面施加压力产生的机械形变与晶体内部的热应变相抵消的方式,在完成薄 片晶体安装的 同时又实现了对激光器热效应的补偿,分析并比较了两种不同的安装方式对薄片激光器热效 应补偿效果的 影响。结果表明,在保持安装所产生的总压力不变的情况下,采用3个固定点的安装方式对 薄片晶体的热 透镜效应改善较为明显。此外,随着薄片晶体厚度的增加,通过施加外部载荷的方式来缓解 激光器热效应的效果就会越差。

摘要:全光网要在光域上实现信息的传输以及路由的交 换,需要依靠全光逻辑器件来完成。但是由于已实 现的全光逻辑器件功能较为单一,使得全光分组交换技术无法达到实用阶段。为开拓新的全 光逻辑运算功 能,在PPLN波导的和频+差频效应(SFG+DFG)基础上,提出了全光4线-2线优先编码器设计 方案。首 先根据PPLN波导的全光逻辑运算原理,分析4线-2线优先编码器的逻辑表达式,然后利用一 个PPLN波 导实现4线-2线优先编码器的高位输出,利用两个PPLN波导级联实现4线-2线优先编码器的 低位输出。 通过数值仿真得到信号波形和眼图,计算了消光比、脉冲宽度、半高全宽和峰值功率延迟时 间,分析结果 表明,本方案能在光域实现4线-2线优 先编码器的逻辑功能,且输出信号质量较好,扩展了 PPLN波导在全光逻辑信号处理方面的能力。

摘要:采用超声喷雾热解法在石英玻璃衬底上,在衬底 温度为440 ℃,喷嘴到衬底距离为4cm,掺杂原子(Zn∶Mg∶Sn)比例为97.6∶2∶0.4,载气流量为0.8 L/min的固定条件下,制备了不同薄膜沉积时间(5min、 7min、9min、11 min)的Sn-Mg共掺的ZnO薄膜。并用X射线衍射仪 (XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、 光致发光谱(PL)、紫外可见分光光度计(UV-VIS)、薄膜测厚仪(SCG-10)和伏安特性曲线(I-V)对 薄膜的结构、表面形貌、发光性能、透过率、膜厚和电学性能进行了一系列表征。当沉积时 间为7min时, XRD表明,薄膜的(101)峰强度最大,择优取向明显。SEM图显示薄 膜表面致密光滑,颗粒均匀,尺寸 最大且形貌最佳。PL谱在372 nm处的发射峰强度最大,峰形最尖锐, 所有薄膜的透过率在可见光区域都 超过了80%,表现出了很好的光透过性能。从薄膜的I- V特性曲线可计算出此时的电阻最小,导电性能最佳。

摘要:以水合硝酸镧(La(NO₃)₃·nH₂O)为氧化 剂,甘氨酸(C₂H₅NO₂)为还原剂,无水碳酸钠(NaCO₃) 为助熔剂,掺杂氧化铕(Eu₂O₃)和氧化钆(Gd₂O₃)粉体,通过微波诱导燃烧法合 成LaBO₃:Eu,Gd荧光材料。 研究了Eu、Gd的掺杂量、微波功率、焙烧温度和时间等工艺参数对合成LaBO₃:Eu,Gd的影 响。通过X射 线衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(FT-IR)、紫外-可见漫反射光谱(UV -Vis DRS)和荧 光光谱(PL)等分析手段对所制粉体进行表征。结果表明:当Eu的掺杂量为2%,Gd掺杂量为 3%,微波 功率350 W,焙烧温度500 ℃,焙烧时间3h时 ,制得的LaBO₃:Eu,Gd粉体效果最佳。

摘要:针对现有的电缆温度监测方法主要存在无法检测电 缆内部温度和测温时易受到应力影响等缺点。针对此本文研究采用低反射率光栅(wFBG)阵 列智能复合电力电缆温度监测技术,用于实时监测电缆内部及 外部的温度分布情况。通过免应力光栅阵列,解决了复合电缆和光缆的过程中因光纤受力而 影响光栅波长 准确测量从而造成对温度的影响问题。系统通过检测wFBG波长漂移得到温度信息从而实现高 灵敏度高空 间分辨率的智能电缆的分布式温度在线监测。搭建了基于wFBG阵列的复合电力电缆实验系统 ,结果表明, 该系统可以实现对电缆内部及外部温度的高精度、高空间分辨率分布式测量,电缆沿线空间 分辨率达到 10 cm,测温精度达到0.1 ℃。该低反射率光 栅阵列智能复合电力电缆温度监测系统可以满足智能电网运行的实际需要。

摘要:为提高多模激光吸收光谱的灵敏度,将多模二极 管激光关联光谱、长程吸收技术和波长调制光谱结合,建立了一 套具有高检测灵敏度和高稳定性的气体检测系统。采用1675nm多模激光器作为光源,以光程为100 m的离散镜片型 多通 池作为气体吸收池,利用甲烷的2ν₃泛频带吸收谱线,通过计 算待测气体和参考气体的二次谐波信号峰值之间的关系,实 现了对CH₄气体的测量。实验在室温和20.265 kPa(即0.2个标准大气压)条件下进行 ,CH₄浓度范围为1.00×10－5－1.10×10－2。实验结果表明,CH₄浓度测量值与真实值之间具有良好的线性关系, 其线性度为0.997,系统的测量准确度为 3.50%,对浓度为2.60×10－6的气体样 品在30 min内的连续测 量表明系统稳定度优于2.53%。本方法具有操作简单、稳定性 好、灵敏度高和环境适应性强等优点,在工业过程控制和环境监测中具有广阔的应用前景。

摘要:针对使用移动终端检测运动目标时出现的背景偏 移,实时性不足等问题,本文提出一种基于 Speeded-Up Robust Features(SURF)和Fast Retina Keypoint(FREAK)算法的动态背景 补偿方法。首 先利用SURF算法检测特征点,接着利用FREAK算法对特征点进行描述,然后对特征点进行汉 明距离匹配, 最后使用随机抽样一致算法(Random Sample Consensus,RANSAC)剔除误匹配点。设计基于 移动终端的背景 补偿实验,结果表明,在旋转角度,光照条件和尺寸不同的情况下,该算法都表现出良好的 匹配效果以及实时性。

摘要:本文基于频率选择表面(Frequency Selective Surface,FSS) 的空间滤波性能设计了一个响应频带在可见光及更短波段的带 阻型频率选择表面,用于血清中冰毒的检测。结合已有的设计经验和仿真测试结果提出了双 屏方环FSS单 元结构,通过为其设定适当的结构参数初步实现了600000 THz的阻带。在此基础上分析了影响频率选择 表面传输性能的各项参数,分析了方环尺寸大小、中间介质层厚度、介质层介电常数等对FS S传输性能的 影响；基于此,综合考虑各项参数的影响,利用仿真软件HFSS进行了多次仿真求解,得到最 优情况下的 方环外边长为120 nm,内边长为100 nm,单元 周期为140 nm,介质厚度为60nm,金属贴片为厚度10 nm 的银,介质层材料为介电常数是2.08的Neltec NY9208。所得到的最优情况下的FSS单元结构阻带为 500000 THz,带内透 射率可达到5%以下,通带为1000600 T Hz,带内透射率可达到 90%以上,可以实现滤除血清自身荧光信号的设计目标。

摘要:针对图像中棒材识别问题,提出了一种新的标记分水岭的棒材分割识别方法,该方法 结合距离变换 与梯度重构对标记点进行限定,使用分水岭变换完成棒材识别。首先利用棒材图像低频部分 进行阈值的自 动提取,对区域对应的距离图中的局部极值点进行筛选。提取棒材图像中低频成份对应的局 部极值区域, 结合局部极值点得到前景标记。然后基于前景标记进行距离分水岭变换,将分水岭变换得到 的脊线作为背 景标记。最后对梯度重构以后的棒材图像基于标记进行梯度分水岭变换,得到棒材分割识别 结果。本文方 法一方面结合距离图进行标记点筛选及补充得到准确的棒材数目,有效解决了分水岭算法目 标识别的过分 割问题。另一方面保留了梯度图像分水岭变换后边缘定位准确的优点,得到完整的棒材轮廓 。实验结果表 明,该方法满足图像识别的实时性、鲁棒性、准确性要求,可将其应用于类圆目标识别及相 关领域。

摘要:为提高XU算法的隐藏容量和加密图像的安全性, 提出了一种基于预测误差分类置乱的加密域可逆 信息隐藏算法。首先根据XU的预测方法得到非采到样像素的预测误差,根据预测误差的取值范 围将所有非 采样像素分为可变像素和不变像素两类。对采样像素、可变像素和不变像素分类置乱后再异 或加密生成加 密图像,以提高加密图像的安全性。可变像素的低2位用于保存图像信息,剩余的6个高有效 位均可用于 隐藏信息,实现了一个可变像素嵌入多比特附加信息,提高了嵌入容量。实验结果表明,本 算法的加密方 法能有效抵抗COA唯密文攻击,且平滑图像的隐藏容量可以超过2比特每像素。

摘要:针对大多可逆信息隐藏算法嵌入容量较小、通用 性差、运算量大等问题,文中在研究图像插值和可逆信息隐藏技 术基础上,设计了两种简单高效可逆信息隐藏算法,首先设计了一种类线性图像插值方法, 通过对插值数据分析测试,给出 理想插值图像的期望插值,以期望插值为目标,根据载体图像大小和秘密信息长度共同确定 出嵌入量控制阈值,再由混沌序 列动态生成每个插值像素中可嵌入秘密信息位数,实现秘密信息嵌入,然后通过差值调整因 子使最终插值最大限度接近期望 插值,保证载密图像有较高质量,整个过程无附加信息、无数据溢出、且能保证可逆性。当 采用恒定量嵌入时,嵌入率为 0.75T bit/pixel,T∈[ 1,4]最大嵌入 率可达到3bit/pixel；采用随机量嵌入时,可调节性更强,秘密信息更为分散,载密图像 质量更高。选取不同载体图像、在不同参数环境下对本文算法进行了大量实验,并与5个优 秀算法作了对比,算法有一定优越性。

摘要:针对目标红外图像与可见光图像信息优势互补的需 求,引入改进的脉冲耦合神经网络,提出一种新颖的基于非下采样 剪切波变换的红外与可见光图像融合算法。首先选取非下采样剪切波变换将图像进行分解, 获得高低频分量；其次低频分量的 融合是利用改进空间频率作用脉冲耦合神经网络输入激励,且其链接强度由表征图像信息的 平均梯度自适应调整；而高频分量 处理方法是利用局部平均梯度与区域方差自适应加权融合；最后,对分别处理后的低高频分 量经过非下采样剪切波变换可逆变 换获取融合图像。实验结果表明,该算法可以有效综合图像的优势信息,融合结果在主观与 客观评价上比经典算法更好。

摘要:高光谱图像分类是近年来的研究热点。其数据的 高维性引发了“维度灾难”问 题。数据降维成为解决问题的关键。针对高光谱数据有标记训练样本点匮乏的特点, 提出用无监督的特征选择方法对高光谱数据进行降维。该方法能够同时保持原始高光 谱数据的判别能力和局部几何结构。为了保持判别能力,用所选特征对原始高光谱数 据进行重构,利用重构误差最小化将特征选择问题转化为优化问题。为了保持局部几 何结构,建立近邻图,并将其转化为正则项加入目标函数中。通过迭代梯度下降方法 解此优化问题,得出优选特征子集参与高光谱图像分类识别任务。在真实数据集上的 实验表明,新方法能够提高分类识别的精度。

摘要:为辅助诊断眼底疾病和部分心血管疾病,本文提 出一种基于双字典学习和多尺度线状结构检测的眼底图 像血管分割方法。首先在HSV颜色空间利用伽马矫正均衡眼底图像的亮度,并在Lab颜色空间 采用CLAHE 算法提升图像对比度,再采用多尺度线状结构检测算法突出血管结构得到增强后的特征图像 ；然后利用 K-SVD算法训练特征图像块和对应的手绘血管标签图像块,得到表示字典和分割字典,采用 表示字典得到 新输入特征图像块的重构稀疏系数,由该系数和分割字典获得血管图像块；最后进行图像块 拼接、噪声去 除和空洞填充等后处理得到最终分割结果。在DRIVE和HRF数据库测试,利用准确率、特异度 、敏感度 等八种评估指标来检验分割性能。其中,平均准确率分别达0.958和0.951,平均特异度分别 达到0.982 和0.967,平均敏感度分别达到0.709和0.762,表明该 方法具有较好的分割性能和通用性。

摘要:基于广义惠更斯-菲涅耳原理和瑞利散射理论, 推导了聚焦厄米-高斯光束的光强和作用在瑞利微粒上辐射力 的解析表达式,主要研究聚焦厄米-高斯光束对折射率不同的两种粒子的俘获情况,以及光 束阶数m和n对俘获效果 的影响。研究发现,聚焦厄米-高斯光束在焦平面上呈现出矩形阵列分布的(m +1)×(n+1)个亮斑,这种光束选取合适的 光束阶数可以实现在亮斑处阵列分布的捕获(m+1)×(n+1)个高折射率粒子,同时在暗区俘获 m ×(n+1)个低折射率粒子。 此外,光束阶数越大,辐射力越大,越容易俘获两种类型粒子。因此,选择合适的光束阶数 ,可以实现两种不同折 射率的瑞利微粒的稳定捕获。所得结果可以应用在生物技术和纳米技术等领域。

摘要:分别选取抛物线型限定势阱和高斯函数型限定势 阱描写盘状量子点中电子的横向限定势和纵向限定势, 采用Pekar类型变分法推导出了电子的基态和激发态能量,并基于费米黄金规则讨论了在磁 场作用下电子的跃 迁几率。结果表明,高斯函数型限定势阱比抛物线型限定势阱更能精准反映量子点中真实的 限定势；量子点的 厚度对电子跃迁几率的影响显著；电声耦合强度α、磁场的回旋频率ω_c、 抛物线型限定势阱范围R₀、高斯函 数型限定势阱的阱深V₀和阱宽L等对电子跃迁几率Q的影响的量度和变化规律方面差异 较大。

摘要:通过多峰高斯拟合方法,对接种了肝癌小鼠生长 5~15天期间的血清荧光光谱进行系统研究,结 果表明,随着肿瘤的生长,荧光谱曲线及其高斯基元函数的峰值位置都有向短波方向移动的 趋势。基于分 子振动理论的分析认为,是肿瘤生长过程中,血清中部分发光分子的含量增加,其分子趋于 彼此靠近,分 子间的相互作用增强,分子中原子间化学键趋于伸长,其基态的振动能级趋于降低,若第一 电子激发态的 最低振动能级未发生变化,则基态与第一电子激发态最低振动能级之间的能量差趋于增大, 导致相关荧光 谱曲线的峰值位置趋于蓝移。本文的研究结果表明,对血清荧光光谱进行非线性多峰拟合及 分子振动理论 分析,有助于从分子层面揭示血清中荧光物质变化的深层次原因。