“光通信原理与技术”混合式教学探索与实践

“光通信原理与技术”是光电信息科学与工程专业一门专业核心必修课,为培养新型光电专业人才起着至关重要的作用。为适应应用型本科院校转型发展要求,通过研究本课程在传统教学中存在的问题,提出线上、线下混合式教学方式,深入挖掘思政元素,在教学方式改革、课程思政建设、课内实验和教学评价等方面进行教学改革探索,优化教学内容,将光通信专业知识与立德树人结合,为进一步打造一流课程奠定基础,对培养具有较强操作能力、解决问题能力的应用型技术人才具有重要的意义。

新工科人才培养的机遇、困境及探索

新工科人才培养面临着机遇和困境。机遇在于新工科人才培养符合国家发展战略和产业需求,培养出的人才具备跨学科、创新能力强的特点,能够适应未来工作的需求。但是新工科人才培养也面临着困境,如教育体制和课程设置的不适应、师资力量不足、实践环节缺乏等问题。因此,探索新工科人才培养需要从多个方面入手,包括改革教育体制、优化课程设置、提高师资水平、加强实践环节等,以培养出更多具有创新能力和实践能力的新工科人才,为国家发展和产业升级做出贡献。

粗糙目标合成孔径激光雷达信号仿真

建立粗糙表面的蒙特卡罗模型,研究目标表面高度起伏对光外差信号的调制效应,对不同粗糙程度的目标引起的退相干效应进行定量分析,给出光外差信号恶化与粗糙目标表面参量的定量关系.结果表明:当相关长度为100λ,光外差信号随着高度起伏均方根的增大而减小,当高度起伏均方根超过0.2λ时,光外差信号非常微弱;当均方根高度起伏为0.1λ时,光外差信号随相关长度的减小而减小,给光外差探测造成困难.

粗糙目标光外差信号特性对探测阈值的影响

传统目标回波光外差探测使用高斯分布等简单模型来描述,这常常导致判决误差.笔者提出利用多项式对实际目标测量数据进行拟合,给出较准确的概率分布曲线.通过对某装甲车表面样块多组测量数据的统计分析显示,利用多项式拟合来确定判决阈值,比起用简单的高斯分布来确定阈值,可以获得更高的检测概率和更低的误警概率.研究表明,对实测中频信号的统计直方图进行多项式拟合,有利于精确设置探测阈值,可以使检测概率提高6.02%,误警概率降低7.7%.文中结果为粗糙面回波外差探测系统设计提供定量参考,也为探测系统性能评估仿真提供依据.

光电信息科学与工程专业应用型本科人才培养模式的探索及思考——以西安航空学院为例

光电信息科学与工程专业所涉足的技术处于当前信息技术最活跃的领域,各种新概念的光电材料和探测器不断涌现,由此促进了新型光电信息技术的迅速发展。本文以西安航空学院光电信息科学与工程专业为例,分别从师资队伍、理论教学、课程体系、第二课堂等方面入手对光电信息科学与工程专业应用型人才培养模式进行了思考和分析,以期满足适合西部地区经济和产业发展需求的应用型创新人才的要求。

粗糙目标光外差探测中回波波前分布特性研究

由于粗糙目标表面凹凸不平,其轮廓上各点高度随机起伏,导致信号光回波波前产生畸变,很难与本振光完全匹配,对粗糙目标的光外差实验造成困难,设计光学系统装置,采用PhaseView DWC1000数字波前分析仪,对几种常见的典型粗糙目标回波波前进行测量,使用概率论与数理统计学中的Pearson定理,对每种粗糙面目标回波波前实测数据进行χ2检验与分析。研究表明:粗糙面目标信号光回波波前服从高斯分布。这一结果为设计粗糙面目标的光外差探测系统与接收系统提供定量参考,也对光源参数的选定奠定了基础。

BaO掺杂对单畴GdBCO超导块材性能的影响(二)

为了有效地抑制Gd BCO超导块材在生长过程中出现的Gd/Ba替换现象,在前期工作的基础上,本文采用顶部籽晶熔渗生长工艺,通过在固相先驱粉中添加不同含量的Ba O粒子成功地制备出了一系列高性能的单畴Gd BCO超导块材,并且对样品的微观形貌以及临界电流密度进行了研究和分析.结果表明,随着BaO掺杂量的增加,样品中的Gd_(1+x)Ba_(2-x)Cu_3O_(7-δ)固溶体(Gd123ss)相呈现出减少的趋势,并生成了纳米量级的Gd123ss,这对GdBCO超导样品中存在的Gd/Ba替换起到了很好的抑制作用,使得样品中的GdBa_2Cu_3O_(7-δ)(Gd123)超导相有所增加;同时当样品中BaO的添加量在2 wt%—4 wt%之间时,样品的临界电流密度在一定程度上得到了有效提高.

近1μm波段可调谐光纤光源的研究进展

近1μm波段的可调谐光纤光源在光纤传感、激光冷却、光化学、光谱学以及医疗等领域具有广泛应用,近年来成为光纤光源领域的一个研究热点。本文首先系统回顾了能够实现波长调谐的4类光纤光源的发展历程,然后分析了它们存在的问题及可能的解决思路,最后对近1μm波段可调谐光纤光源进行了总结和展望。

高功率连续波掺镱光纤激光器研究进展

高功率连续波掺镱光纤激光器因具有电光效率高、光束质量好、热管理方便等优点,在工业加工、军事国防、科学研究等领域得到广泛应用,但是高功率条件下的非线性效应和热效应限制了其输出功率的进一步提升。基于此,本文重点分析了受激拉曼散射非线性效应和热致模式不稳定现象的形成机理和抑制方法,为高功率光纤激光系统的设计与集成提供了参考,并详细介绍了2015年以来为克服两种因素的影响所取得的最新研究成果,最后展望了高功率连续波掺镱光纤激光器的发展趋势。

0.9~1.0μm近红外连续光纤激光器的研究进展

波长为0.9~1.0μm的近红外连续光纤激光器在高功率蓝光和紫外激光产生、高功率单模泵浦源、生物医学以及激光雷达等领域具有重要的应用前景,成为近年来的一个研究热点。目前,0.9~1.0μm光纤激光器的增益机制主要有稀土离子增益和非线性效应增益,本文详细梳理了基于这两类增益机制的0.9~1.0μm连续光纤激光器的研究进展,并深入分析了各类激光器存在的技术瓶颈及解决途径,最后对0.9~1.0μm光纤激光器的发展趋势和应用前景进行了展望。

数字环境下地方普通高校图书馆服务社会的可能性及障碍

分析了数字环境下地方普通高校图书馆服务社会的可能性,提出地方高校图书馆服务社会存在的主要障碍是缺乏社会服务意识、缺乏高素质专业技术人才、缺乏社会服务的动力及激励机制,地方高校必须充分认识图书馆服务地方经济、文化建设中的重要性,强化服务意识、更新服务观念、加大高素质人才的培养及引进力度、制定合理有效的激励措施,加快图书馆服务社会的步伐。

网络环境下地方普通高校图书馆服务社会的思路

地方高校图书馆具有公共图书馆及研究机构图书馆所不可比拟的人才优势及资源优势,高校应充分利用这些优势,更新服务理念,加强图书馆人才队伍建设,搭建服务平台,加强网络硬件及图书馆数字资源建设,根据地方经济文化特色积极构建特色数据库,使图书馆服务地方经济及文化建设的设想早日付诸实践。

浅埋煤层坚硬顶板初采初放水力压裂工艺研究与应用

以张家峁15211综采工作面切眼坚硬顶板水力压裂工程为实例,通过压裂过程中的压力、流量的变化及后期回采效果对比切缝压裂与钻孔直接压裂的压裂效果。结果表明:在压裂过程中,切缝压裂钻孔初次起裂压裂较小,起裂速度较快,但是在之后的压裂过程中压力与裸孔压裂基本一致;在工作面回采过程中,2种压裂方式均可以保证工作面顶板及时垮落充填满采空区,工作面初次来压步距缩短,来压强度明显降低,取得了良好的应用效果。研究结果可简化水力压裂在煤矿坚硬顶板弱化工程中的施工工艺,提高初采初放及回采巷道顶板水力压裂弱化工作效率。

目标粗糙对合成孔径激光雷达回波的退相干效应

本文研究了目标表面粗糙对回波信号探测的影响,通过蒙特卡罗方法建立一维和二维目标高斯随机粗糙面模型,并对目标回波信号的探测过程进行仿真,研究目标表面粗糙对中频信号的影响.还进行了粗糙面和光滑面两组光外差探测实验,验证目标粗糙对合成孔径激光雷达回波信号严重的"退相干"效应.同时,采用数字波前分析仪对探测器处本振光和信号光波前分别进行检测,检测结果与仿真一致,证明粗糙面回波相位畸变严重.文中研究结果对设计光源参数、接收系统参数以及评估系统作用距离奠定基础,为合成孔径激光雷达系统设计提供定量参考.

机器视觉在激光干涉测量d_(31)中的应用

提出一种应用机器视觉技术的激光干涉法,可以研究压电材料的逆压电系数.在传统干涉测量法中引入机器视觉实现干涉图像灰度最佳估计,使用数字图像处理技术,一方面应用降噪算法有效去除激光干涉图样中的噪声,从而确定激光干涉场的光强分布,另一方面将干涉图样的明暗变化进一步转化为可量度的灰度变化以提高测量分辨力.通过合理设计算法,该方法中对位移的理论测量分辨力可以提高达一个数量级,为干涉光波长的1/1024,因此在逆压电系数d31的实验测量中可以有效提高分辨力.

零差法测量合成孔径激光雷达光纤激光器调频器件的形变以及频响特性

合成孔径激光雷达系统中光源的参数对整个系统设计乃至后期信号处理算法研究是十分重要的。在使用全光纤激光器作为系统光源时，需要对可调谐全光纤调频激光器调频器件的位移输出和频率响应特性进行研究测试，采用零差法直接测量管状压电陶瓷在不同频率锯齿波的调制信号驱动下的管周长变化。通过零差信号波形可以直观反映管状压电陶瓷的频率响应特性。该方法操作简单，通过对一管状压电陶瓷的测量，证明实验与理论相对吻合。

一种模拟海面石油与润滑油鉴别技术

提出一种利用532 nm波长激光作为光源,通过后向散射荧光光谱图,识别石油和润滑油的方法。对光谱图进行分析,发现主激光散射强度和荧光强度的比例与油品的种类和入射角有明显的依赖关系。为了强化油品种类特征,分别将45°和60°照射的光谱数据融合在一个二维谱图中,并根据应用需求确定出判别区域。实验结果显示,这种方法用于鉴别润滑油和石油,正确鉴别的概率高达92%,是一种具有很好应用价值的鉴别方法。

一种全反射棱镜式环形激光器损耗的计算方法

本文研究了折射率变化对全反射棱镜式环形激光陀螺谐振腔损耗的影响,并且给出了理论计算结果。这些研究对简化全反射棱镜式环形激光谐振腔损耗计算,稳定全反射棱镜式环形激光陀螺的输出光功率具有重要意义。