傅里叶单像素成像技术研究进展(特邀)

计算光学成像,通过光学系统和信号处理的有机结合与联合优化实现特定成像特性的成像系统,摆脱了传统成像系统的限制,为光学成像技术添加了浓墨重彩的一笔,并逐步向简单化与智能化的方向发展。单像素成像(Single-Pixel Imaging,SPI)作为计算成像的重要分支,受到诸多学者的广泛关注。SPI利用空间光调制器调制出一系列具有不同空间结构的照明光场并投射到待成像目标场景,再用单像素探测器记录光场强度信息;而后利用预置的照明光场与记录的信号强度值之间的关联信息,实现对探测目标计算成像。由于其不需要面阵列探测器、调焦系统等复杂器件的配合使用,大大降低了光学成像的门槛。傅里叶单像素成像(Fourier Single-Pixel Imaging,FSPI)作为SPI典型的成像方法之一,由于其高效的成像表现,自被提出之后已经被应用到三维成像、边缘检测、散射成像等众多领域,衍生出了一系列的成像技术。文中从SPI的角度出发,主要介绍了FSPI的实现原理及相关成像技术方法研究进展,主要包括FSPI的光场调制技术、路径优化技术、重构方法及相应的应用场景研究进展,同时也对该领域亟待解决的问题进行了总结分析,并对未来的研究方向及相关应用进行了展望。

Detection accuracy of target accelerations based on vortex electromagnetic wave in keyhole space

The influence of the longitudinal acceleration and the angular acceleration of detecting target based on vortex electromagnetic waves in keyhole space are analyzed.The spectrum spreads of different orbital angular momentum(OAM)modes in different non-line-of-sight situations are simulated.The errors of target accelerations in detection are calculated and compared based on the OAM spectra spreading by using two combinations of composite OAM modes in the keyhole space.According to the research,the effects about spectrum spreads of higher OAM modes are more obvious.The error in detection is mainly affected by OAM spectrum spreading,which can be reduced by reasonably using different combinations of OAM modes in different practical situations.The above results provide a reference idea for investigating keyhole effect when vortex electromagnetic wave is used to detect accelerations.

知性思维的辨析与澄明

知性思维长久以来一直被视作“教条式”的思维范式,人们对其有很多误读,对知性思维作绝对化的片面理解和神圣化的僭越使用,本质上是对知性思维外在化的异化解读,所以迫切需要对知性思维进行辨析和澄明,将知性思维内化于思维全体之中,打破其自身局限,实现对知性思维的自我扬弃。通过分析知性思维确定性、抽象性和片面性的三大特点,揭示知性思维适用于日常应用、科学活动和本体论哲学范畴的三大范围,探讨知性思维是国人所欠缺的思维方式,正因为如此,更有必要通过研究知性思维内在化来深化马克思对黑格尔辩证法合理内核继承与超越的理解和认识。

OAM光通信技术研究进展

涡旋光束携带的轨道角动量(OAM)为光波的空间域提供了新的维度资源,吸引了越来越多研究人员的关注。由于具有不同OAM模式值的涡旋光束相互正交,因此将OAM模式引入传统光通信领域,衍生出两种新的应用机制--OAM键控(OAM-SK)与OAM复用(OAM-DM),这为未来实现高速、大容量及高频谱效率的光通信技术提供了潜在的解决方案。本文将从OAM光束的类别和产生方法等基本概念理论出发,对这两种通信应用机制相关的典型研究案例做简要概述,并重点论述三种关键技术,包括OAM光束复用技术、OAM光束解调技术以及OAM光通信的大气湍流效应抑制技术。最后,对OAM光通信技术的未来发展趋势及其前景进行了分析与展望。

基于超表面操控的偏振信息探测技术研究进展

偏振是光的固有属性,当光与物质发生相互作用后,通过解构偏振态变化,可以获取材料组成和结构的重要信息。这一特性使得光的偏振具有很高的研究价值和应用前景。近年来,偏振成像、偏振信息等研究领域蓬勃发展,引起国内外学者的广泛关注。高效地获取偏振信息是该领域发展的关键技术,然而传统的偏振信息探测及获取方案有着各种不足,制约了偏振信息技术的持续化发展。超表面技术使得人们得以根据需求操控光的相位、振幅、偏振等,同时具有微型化和集成化的优势。文中以全矢量偏振信息的获取为出发点,以基于阿基米德螺旋结构的圆偏振探测器为引子,主要介绍基于超表面结构实现偏振信息探测技术的发展过程及研究现状,包括金属超表面偏振探测器、介质超表面偏振探测器以及超表面偏振成像等研究内容,最后展望了基于超表面结构的偏振信息探测技术未来的发展趋势。

涡旋电磁波天线技术研究进展

涡旋电磁波,因携带有轨道角动量(OAM),从而体现出除了传统的强度、相位、频率、极化等自由度之外的一种新型自由度,理论上在任意频率下都具有无穷多种互不干扰的正交模态,并且近年来其在雷达成像、无线通信等研究领域展现出重要的应用潜力,所以引起国内外学者的广泛关注,具有很高的研究价值和应用前景。在这里,该文主要介绍近年来涡旋电磁波天线技术的研究进展,包括单一微带贴片天线、阵列天线、行波天线、以及超表面天线结构等。单一微带贴片天线由于其结构简单、制作成本低而被广泛运用;行波天线可以在宽带范围内产生多OAM模式的涡旋电磁波;阵列天线的设计原理简单,可以灵活地控制产生不同模态的高增益OAM电磁波;而超表面天线不需要复杂的馈电网络,从而具有天线整体剖面较低的优势。该文对这4种常见的涡旋电磁波天线进行了总结,并展望了未来的发展趋势。

偏振信息传输理论及应用进展(特约)

光的偏振态是电磁波的基本属性,偏振信息是使用光的偏振态作为信息表现形式的工程科学应用技术,需要合适的表征方法对其进行描述。由于大气散射特性,光在地球表面存在一种特殊的偏振分布模式,可以用于近地空间自主导航,同时,不同的偏振态在各种散射介质中传输也具有特定的变化规律。因此,研究光的偏振信息在不同分散介质中的传输特性,对其在现代军事、航空、海洋等领域内的广泛应用具有重要的参考价值。近年来,偏振光学成像技术广泛应用于雾霾、水下及其他散射介质中的清晰成像,并取得了很多优秀的研究成果。文中主要介绍了光的偏振态的各种表征形式、偏振信息在不同分散介质中的传输特性、经过散射介质后的偏振信息恢复算法、以及偏振去雾技术的应用等,并在最后展望了偏振信息应用的未来发展趋势。

装备系统剩余使用寿命预测技术研究进展

社会的稳定发展离不开制造业的高水平发展,生产是制造业的关键步骤,长期持续稳定的产出依赖于装备系统的稳定运行。系统故障引起的停产势必会造成一定的经济损失。如何尽早地发现装备系统的故障来避免停工停产带来的经济损失,已经成为了当前应用研究中的热点。采用定期人工检查的传统方法不仅提高了生产成本,还使得问题发现较为滞后,达不到实时监控的目的。而且,随着信息技术的高速发展,装备系统的监测也变得更加智能化。利用装备系统的历史数据检测其状态能够更敏捷、更高效地发现装备运行中的“亚健康”问题,能给装备管理者提供有益的决策支持。基于装备剩余使用寿命的数据预测,能够提供高效智能的解决方案,在工业领域有着宽广的应用前景。因此,本文聚焦于装备系统剩余使用寿命预测技术的研究进展,对近年来剩余使用寿命预测的研究进行归纳总结,并讨论各剩余使用寿命预测理论与方法的优缺点。最后,总结并展望装备系统剩余使用寿命预测技术的未来研究方向和发展趋势。

声涡旋信息应用研究进展

涡旋声束携带的轨道角动量(orbital angular momentum,OAM)可以传递给物体,在微粒操控等方面有较好的应用前景.除此之外,涡旋声束在声学通信方面同样具有巨大的潜力.由于具有不同OAM模式值的涡旋声束相互正交,因此,将OAM模式引入传统声学通信领域,为未来实现高速、大容量及高频谱效率的水下声通信技术提供了潜在的解决方案.本文对OAM声束的研究进展进行了综述,主要介绍了涡旋声束的产生和检测方案、传输特性,及其在声通信方面的典型研究案例.最后,对OAM声束的未来发展趋势及其前景进行了分析与展望.

OAM光通信路由器件研究

随着轨道角动量(OAM)光通信技术的研究不断深入,OAM路由器件在提升通信系统的灵活性和实用性方面扮演着重要的角色,近些年,具有特定功能的OAM路由器件的研究得到了飞速发展。基于此,对近些年OAM路由器件的研究成果进行了概述,对其中可实现信道切换、多播、滤波、添加/提取、跳变和模式划分6类OAM路由器件的原理、研究方法及优缺点进行了讨论与总结,同时对OAM路由器件未来的发展趋势进行了展望。

论辩证法的范式变迁

辩证法不是一成不变的思想形式,而是随着以人的实践活动为内容的时代精神的变迁而改变自己的存在范式。从黑格尔始的辩证法的辩证本性决定了自身可生成"肯定性"和"否定性"的两大范式,马克思的辩证法实现了由黑格尔肯定性辩证法范式向否定性辩证法范式的转向,列宁和毛泽东则实现了否定性辩证法范式的完成。战后世界的时代特征和社会主义建设实践的客观本质为唯物辩证法的范式转换提供了存在论基础,改革开放新时期的新意识形态理念标志着辩证法由否定性范式向肯定性范式的历史回归。肯定性范式的辩证法成为中国特色社会主义理论与中国奇迹创生的方法论基石。

涡旋电磁波旋转多普勒效应研究进展

依据多普勒效应,传统雷达可以实现对运动目标探测,但是在对旋转目标的角向运动趋势感知存在检测盲区。涡旋电磁波的旋转多普勒效应的发现,因有助于解决直视下的旋转目标的角向运动趋势感知问题,引起了国内外研究人员的广泛关注。该文主要介绍了近年来涡旋电磁波旋转多普勒效应的研究进展,特别是微波波段的相关研究成果,包括目标在准轴和非准轴状况下的旋转多普勒效应研究,复杂运动条件下的径向多普勒、微多普勒和旋转多普勒效应的解耦合研究,以及旋转多普勒效应在雷达成像和测速中的应用研究。同时,该文也对该领域亟待解决的问题进行了总结分析,并对未来的研究方向及相关应用进行了展望。

唯物史观视域中的“中国道路”

传统马克思主义哲学教科书对世界历史逻辑的表达着重于"五种社会形态"前后相继的规律确证,遮蔽了唯物史观中与之并行的人的发展逻辑和生产方式变迁逻辑。马克思在《资本论》中从生产方式角度,将人类历史分为前工业化时期、工业化时期,并逻辑地隐含着他在世时尚未显现的后工业化时期。政治制度演进、人的发展和生产方式变迁是马克思世界历史发展理论的三重逻辑线索,这三重逻辑线索的交汇为解读中国道路提供了科学的理论视域,也为正确认识当代世界发展趋势,解决当下中国问题提供了唯物史观的基本立场和指导原则。

中国化马克思主义哲学的意识形态本质、逻辑进路与现实张力

马克思主义哲学史的重大问题之一是如何客观描述中国化马克思主义哲学的理论进程。如果说中国化马克思主义哲学实质是意识形态化哲学,其主要表现就是由核心理念构成的意识形态范式。从革命范式到发展范式是中国马克思主义哲学史的逻辑进路。当下中国马克思主义哲学研究存在着意识形态化与非意识形态化、中国化气质与西方化走势、实践本质与纯粹化努力的三大内在张力。从时代精神视角并基于中国改革开放伟大现实的生活世界,实现内在张力的创新性互动,是中国马克思主义哲学的未来走向。

唯物辩证法的前提重建

作为公共课教科书哲学及其社会化的大众化唯物辩证法观念始终存在着合理性危机。学术界试图在对马克思辩证法的重新解读中彰显出辩证法的魅力,但无论是生存论、实践论抑或是其它解读,都带着概念化思辨色彩,内在性思考取向,祛唯物论特色,并不能克服大众化唯物辩证法的危机。危机的原因在于对马克思辩证法思想的理解上前提缺失,遮蔽了马克思辩证法的本来面目,影响了唯物辩证法对现实的解释力量。走出危机的路径是回归马克思辩证法的本来意义,重建唯物辩证法的唯物论前提和知性前提。

二战后美国图书馆史研究:成就、不足和启示——以美国图书馆史圆桌会议为例

在现代历史上,美国图书馆事业发展在世界同行业中一直居于前列。二战结束后,美国图书馆业界在美国图书馆协会下属的美国图书馆史圆桌会议的倡导和组织下,开始有组织地、专门地、专业地对美国图书馆史进行研究。文章主要以美国图书馆史圆桌会议为例,探讨二战后美国图书馆史研究的成就与不足,以期为我国的图书馆史事业研究提供借鉴。

论马克思辩证法的时代精神品格

作为时代精神精华的马克思哲学只有从辩证法角度才能得到真正的理解,同样只有从时代精神的角度才能理解辩证法。唯物辩证法蕴含着肯定性和否定性的双重品格,品格的彰显则取决于时代特征和历史的呼唤。中国革命时期的辩证法,体现了否定性精神品格的张扬;改革开放新时期的哲学,则体现了唯物辩证法的精神品格由否定性向肯定性的精神转向。

“以人为本”的三重语境及其科学发展观视域

作为科学发展观价值核心的"以人为本",是中、西文化的传统精华,也是马克思哲学的价值旨归,然而在中国哲学、西方哲学和马克思主义哲学三大语境中具有不同的语义特征。不同语境下的内涵差异造成了对以人为本的诠释上"人民"拒斥"个人"、"人本""物本"对立等观念误区,影响了对科学发展观的正确认知。只有理解三重语境下的"以人为本",才能明晰"以人为本"的科学发展观视域及其实践价值。

国家的制度供给者角色与东亚奇迹

战后东亚先后开始的高速经济增长堪称奇迹。奇迹的原因固然离不开市场经济制度,但如果国家仅仅是"守夜人"或小政府,不可能导致东亚奇迹;国家作为"制度供给者",不断推出以有效率的产权制度为核心的市场经济制度,是东亚奇迹创生的关键。

论传统文化理念对中国封建社会的制度锁定——中国封建社会长期延续的意识形态原因

文章以新制度经济学将意识形态作为制度变迁的重要变量,为解决中国封建社会为何长期延续问题提供了启示。崇尚和谐的中和理念、以德为本的文化理念、以农为本的经济理念、以民为本的政治理念构成了中国传统意识形态的基本结构。它决定了中国封建王朝的制度设计和政治决策,支撑了中国封建文明的长期繁荣,同时也对制度变迁的路径进行了锁定,成为中国封建社会长期延续的主因。