模分复用系统中盲均衡算法的均衡性能研究

恒模算法(CMA)是一种广泛应用于模分复用系统的算法,可对系统中模式耦合、差分模式群时延和色散等损伤因素进行均衡补偿,进而得到理想信号。为了研究CMA算法在强耦合模分复用系统中的均衡性能,采用功率耦合理论搭建6×6模分复用系统模型,并在接收端使用CMA和修正的恒定模数算法(MCMA)对系统输出信号进行均衡,获得了星座图、均方根误差(RMSE)值和误比特率(BER)。结果表明,在星座图方面,MCMA可以减少散点,使星座点更紧凑;在RMSE方面,MCMA均衡后的信号的RMSE值小于CMA均衡后得到的RMSE值,说明MCMA均衡后的数据离散程度较低;在BER方面,当BER为10-3时,MCMA要求的光信噪比比CMA低1.0 dB,因此,MCMA的均衡效果优于CMA。该研究结果为强耦合模分复用系统中的均衡算法提供了一些参考。

基于PMS活化的类Fenton高级氧化技术在水处理中的应用

过一硫酸盐(PMS)活化的类Fenton高级氧化技术在废水处理中应用领域广阔,多孔结构载体(如碳基材料、分子筛或MOFs)的引入可有效提高体系对有机物的降解能力,改善金属活性组分的分散性及稳定性,抑制金属浸出。本文综述了在PMS活化的类Fenton高级氧化技术中,过渡金属-碳基材料、过渡金属-分子筛以及MOFs等复合体作为非均相催化剂活化PMS处理有机废水的研究现状,探讨了催化剂种类和载体差异对活化机理的影响,提出了未来催化剂改进提升的方向。

燃气-蒸汽联合循环机组余热锅炉尾部受热面锈蚀对烟道阻力的影响

在某燃气 蒸汽联合循环机组长期停机备用期间,针对其余热锅炉尾部受热面开齿螺旋鳍片管锈蚀导致烟气流动阻力升高,影响燃气轮机带负荷的问题,通过现场数据监测、数值模拟及小型试验台试验,研究鳍片管表面锈蚀状态对流动阻力特性的影响。结果表明:余热锅炉尾部模块5、模块6的阻力上升明显;鳍片管背风侧的锈蚀堆积不会导致流动阻力的上升,两侧锈蚀厚度增加是流动阻力上升的主要原因;鳍片管除锈后鳍片减薄,流通截面积增大,阻力特性优于新鳍片管。

鄂尔多斯盆地WL地区延长组储层成岩作用与孔隙结构差异成因

为了明确低渗透-致密砂岩储层孔隙结构纵向上差异性的成因。以鄂尔多斯盆地WL地区为例,利用物性测试、铸体薄片、扫描电镜、高压压汞等分析资料,通过对研究区成岩相的划分和不同成岩相纵向分布差异的分析,对延长组不同层系储层孔隙结构的特征、差异性及其成因进行了探讨。研究表明,研究区延长组主力层系共发育5类孔隙结构,在同一层系内和不同层系之间孔隙结构存在较大差异:上组合长2和长3油层组主要发育Ⅲa、Ⅲb类孔隙结构;中组合长4+5和长6油层组主要发育Ⅳ_(a)、Ⅳ_(b)类孔隙结构;下组合长7、长8和长9油层组主要发育Ⅳ_(b)、Ⅴ类孔隙结构。随着埋深增加,储层孔隙结构及孔渗条件整体上逐渐变差。研究区延长组储层发育4种成岩相类型,孔隙结构的纵向差异主要受控于成岩相类型的差异分布:上组合大气水淋滤主导的溶蚀作用强,发育不稳定组分溶蚀相和绿泥石胶结相为主的成岩相类型,形成的孔隙结构以相对较好类型为主;中组合胶结作用强,发育绿泥石胶结相和碳酸盐胶结相为主的成岩相类型,形成的孔隙结构以中等类型为主;下组合压实和胶结作用强,发育碳酸盐胶结相和富软颗粒压实充填相为主的成岩相类型,形成的孔隙结构以相对较差类型为主。研究结果可以为鄂尔多斯盆地三叠系延长组油气勘探开发提供有利指导。

燃气轮机发电机组备用中余热锅炉省煤器鳍片管防腐研究

针对燃气轮机发电机组频繁长期停机备用期间,余热锅炉省煤器鳍片管08Al碳钢表面腐蚀严重的问题,通过挂片法和电阻探针法,研究08Al碳钢在临界湿度以上环境下的宏观腐蚀现象及腐蚀速率。结果表明:在恒定的20℃及相对湿度70%环境下,08Al碳钢在前5天的腐蚀速率最快,腐蚀深度达到了0.85μm,占整个过程总变化量的47.7%;腐蚀现象变化最为明显的过程,包括质量及表面腐蚀面积比例的变化,发生在约第19~25天;随着相对湿度从临界湿度70%逐渐增加(环境温度20℃),08Al碳钢的各项腐蚀评价指标均呈线性上升趋势。根据研究结果制定的燃气轮机发电机组长期停机备用下的充氮保养策略,可有效缓解余热锅炉省煤器鳍片管的腐蚀状况。

基于3×3干涉仪和相位信号解调的信号采样对激光噪声的影响

提出了一种基于3×3耦合器的非平衡迈克尔逊干涉仪和相位信号解调的激光器线宽测量系统,基于相位信号解调的微分交叉相乘算法,可对所采信号进行高速实时处理,快速给出待测激光器的频率噪声信息和线宽值。该系统光路结构简单,无须主动控制,测量结果重复性高。考虑采样信号是否同时包含源信号的最大值和最小值这一重要问题,在仿真和实验两种情况下着重讨论了对源信号进行采样窗口为0.5,0.4,0.1,0.05和0.01 s的采样对所测试激光器频率噪声功率谱密度的影响。仿真和实验均表明,使用采样窗口为0.1,0.05和0.01 s未同时包含源信号的最大值和最小值的采样信号计算获得的激光频率噪声功率谱密度幅值偏高。进一步使用β-分割线法对1.5μm波段商用激光器和实验室自制的2μm波段激光器进行线宽测量验证,结果表明,使用同时包含源信号最大值和最小值的采样信号处理得到1.5μm波段商用激光器的线宽值在测量时间为2 ms时为5 kHz,同时本结论可拓展至全波段适用。

基于无源双环复合子腔滤波器的可调谐单纵模掺铥光纤激光器

提出并实现了一种基于均匀光纤布拉格光栅(Uniform fiber Bragg grating,UFBG)和双环复合子腔滤波器的可调谐单纵模掺铥光纤激光器。3 dB带宽为0.18 nm的UFBG作为波长选择器件,与可进行模式选择的双环复合子腔滤波器相结合,实现了单纵模激光输出。测得激光器的输出波长为2048.69 nm,光信噪比为71.82 dB。60 min内的最大波长和功率波动分别为0.03 nm和0.76 dB。此外,激光器的相对强度噪声在>0.5 MHz时,低于-127.81 dB/Hz;采用基于3×3耦合器的非平衡迈克尔逊干涉仪装置测得0.001 s时激光线宽为7.7196 kHz。通过调整微位移平台改变作用在均匀光栅上的应力,单纵模激光实现了5.1 nm范围可调谐输出。

大模场掺铥光纤增益特性研究

为了进一步提升光纤激光器的输出功率,采用大模场面积掺铥光纤来抑制非线性效应,利用非均匀布喇格掺铥光纤结构,通过优化参量,在满足单模传输条件下获得模场面积为719μm2的大模场面积光纤。基于此光纤建立了793nm波长抽运下大模场掺铥光纤放大器理论模型。由于大模场面积光纤能降低光功率密度,抑制Stokes光功率,因此该种光纤放大器在高抽运功率下相比普通单模光纤放大器能够得到更大的输出功率。结果表明,当抽运光功率为100W时,所设计大模场面积光纤与普通单模光纤相比,转换效率提高5%,达到40%,输出功率达到41.01W。以上研究对于实际掺铥光纤放大器的设计有重要应用价值。

鄂尔多斯盆地NX地区长6段特低-超低渗储层特征及其成因

根据物性测试、铸体薄片、扫描电镜、X射线衍射、压汞等资料,对鄂尔多斯盆地NX地区长6段储层特征及成因进行了研究。结果表明,研究区长6段砂岩储层为低孔-特低、超低渗透储层,主要孔隙类型为残余粒间孔和次生溶蚀孔,孔喉组合主要为中孔-细喉型和小孔-细喉型。早期的压实作用、胶结作用是使研究区长6段储层物性变差的两个重要作用。压实作用丧失的孔隙占原始孔隙的45.9%~65.6%,平均为56.5%;胶结作用丧失的孔隙占原始孔隙的21.8%~46.4%,平均为28.3%,粘土矿物、碳酸盐是造成物性降低的主要胶结物类型。长石、浊沸石、岩屑等的溶蚀作用极大改善了储层物性,改善了现今孔隙的22.2%~71.4%,平均44.2%。早白垩世末期,研究区长6储层已基本变为特低~超低渗透,该时期之后,成岩作用对储层物性影响较弱,储层物性基本保持到现今。

深圳某中学初中随迁子女主观幸福感现状的调查研究

了解初中随迁子女主观幸福感现状,为提出相应的干预策略提供科学依据。采用青少年主观幸福感量表对深圳市某初中3个年级175名初中随迁子女开展主观幸福感调查。结果显示:初二年级在家庭满意度因子上的得分低于初一、初三年级;初三年级在积极情感因子上的得分高于初一、初二年级;非独生子女在总体满意度、友谊满意度和环境满意度因子上的得分高于独生子女。

南泥湾油田WL地区长8储层孔隙结构特征研究

对WL地区长8储层孔隙结构级别进行划分,识别出4类孔隙结构。其中Ⅰ、Ⅱ类孔隙结构样品主要发育在三角洲前缘水下分类河道微相中,其孔喉半径分选较好,孔喉连通率较高,发育该类孔隙结构的砂岩是有利的储集层;Ⅲ、Ⅳ类孔隙结构样品主要发育在三角洲前缘水下分类河道侧翼及分流间湾微相中,岩性致密,难以形成有效的储集空间及渗流体系,一般为非储集层。

2μm波段混合复合谐振腔型单纵模光纤激光器

设计并演示了一种2μm波段高信噪比混合复合谐振腔型单纵模(SLM)掺铥光纤激光器(TDFL)。混合复合谐振腔由基于3个均匀光纤布拉格光栅(FBG)和2个光纤耦合器(OC)的非对称线形复合四腔和基于另外2个OC的双OC环形腔组成。基于游标原理,非对称线形复合四腔可以实现激光SLM选择。双OC环形腔作为窄带滤波器,进一步确保激光器长时间SLM稳定运行。采用放大的1567 nm激光泵浦掺铥光纤,当泵浦功率为2.80 W时,激光输出中心波长为2049.160 nm,输出功率为15.47 mW,光信噪比高达75.65 dB,200 min测量时间内波长和功率波动分别小于0.005 nm和0.85 dB,10 min测量时间内激光可以保持稳定的SLM运行,激光器的阈值泵浦功率和斜率效率分别为1.75 W和1.43%。提出的TDFL在自由空间光通信、激光雷达、光学传感等领域具有潜在的应用价值。

基于退火算法的四模掺铒光纤放大器设计

基于COMSOL平台,设计一种沟槽辅助下双层阶跃折射率结构的四模掺铒光纤。通过对铒离子能级结构、稳态方程和速率方程的理论研究,利用Matlab软件搭建少模光纤放大器系统。利用模拟退火算法实现三层掺杂区域下的铒离子浓度的优化,以确保所设计的四模掺铒光纤放大器的增益特性。仿真结果表明:在纤芯泵浦方式下利用波长为1480 nm的泵浦光对1550 nm的四模式信号进行放大,得到的各模式信号平均增益为26.07 dB,模间增益差(DMG)为0.106 dB;对所设计光纤进行折射率容差分析,得到的平均增益为26.08 dB,DMG为0.34 dB。结果证明了所设计的少模光纤放大器的稳定特性,其具有广泛的发展前景和应用潜力。

基于复合双环腔及饱和吸收体的单纵模窄线宽掺铥光纤激光器

提出并实现了一种工作在2050 nm波段的单纵模窄线宽掺铥光纤激光器。使用3个耦合器组成的新型复合双环腔抑制密集的多纵模,结合未泵浦的掺铥光纤(作为饱和吸收体),实现了激光的单纵模激射和窄线宽输出。实验结果表明:室温下,激光器的中心波长为2048.76 nm,光信噪比为68 dB。通过60 min的连续测量,得到激光的输出功率波动不大于0.15 dB,中心波长漂移不大于0.02 nm,证明了所设计的激光器具有良好的波长稳定性和功率稳定性。使用基于3×3光纤耦合器的相位解调系统对激光器的频率噪声特性进行测量,并进一步结合β分割线法测量线宽。当测量时间为0.001 s时,激光器的线宽为9.17 kHz。当频率高于1 MHz时,相对强度噪声低于-125.69 dB/Hz。该激光器在激光雷达和空间光通信系统中具有广阔的应用前景。

基于非线性偏振旋转效应的双波长可切换掺铥光纤激光器

提出并实现了一种基于重叠光纤光栅(Superimposed fiber Bragg grating,SI-FBG)和非线性偏振旋转效应(Nonlinear polarization rotation,NPR)的双波长掺铥光纤激光器(Thulium-doped fiber laser,TDFL)。两个SI-FBG作为波长选择器件,SI-FBG1的透射中心波长分别为1940.48 nm和1942.87 nm,SI-FBG2的透射中心波长分别为1940.47 nm和1942.83 nm。利用NPR效应抑制激光器谐振腔内的增益竞争,实现了稳定的单波长与双波长激射。实验测得可切换的单波长输出分别为1940.47 nm和1942.87 nm,光信噪比均高于37.1 dB,50 min内的波长漂移和功率波动均小于0.1 nm和0.67 dB。此外,通过调节谐振腔内的偏振控制器(Polariza⁃tion controller,PC)可以实现1940.47 nm和1942.87 nm两个波长同时输出,两波长光信噪比均大于15.3 dB,未在光谱仪监测过程中发现明显的波长变化,功率波动均小于0.63 dB。

基于保偏掺铥光纤饱和吸收体的2μm波段超窄线宽光纤激光器

制作了一种单纵模超窄线宽环形腔掺铥光纤激光器,使用未抽运的保偏掺铥光纤作为饱和吸收体,结合光纤光栅法布里-珀罗滤波器,实现了激光器的单纵模运转和超窄线宽输出。实验结果表明:激光器在室温下可以获得中心波长为1942.03nm、光信噪比为63dB的稳定输出。通过100min的连续测量,激光输出功率的波动小于0.62dB,中心波长的波动小于光谱仪的最小分辨率0.05nm,在一定时间内具有良好的稳定性。采用基于频率噪声的线宽测量方法测得0.01s测量时间下的线宽为300Hz,在0.1s测量时间下的线宽约为3kHz。所制作的激光器将在对2μm波段激光纵模及线宽特性有严格要求的领域具有重要应用价值。

太赫兹多波段的电磁诱导透明设计与分析

设计了一种超材料三维模型,由闭合方环和4个开口谐振方环通过正、反向双开口方环与闭合方环相互耦合来组成,在太赫兹范围内具有多波段电磁诱导透明(EIT)效应。该结构分别实现了在1.21、1.46、1.61、1.98 THz这四波段的电磁诱导透明现象,并且谐振强度均达到0.9左右。通过将结构单元进行拆分并相互对比分析,研究了该超材料结构产生多波段EIT效应的物理机理,并重点分析了开口大小、闭合方环尺寸对EIT强度与带宽的影响。通过对三维立体结构仿真分析可知,所设计的超材料不仅在多个波段获得了较高的折射率灵敏度,还具有高强度、多频点的慢光效应。因此,其在折射率传感与光缓存器件等领域,具有良好的应用前景。

磁导率近零太赫兹超材料设计的仿真分析

提出了一种以金属-电介质复合结构为基本单元的磁导率μ近零的太赫兹超材料。在太赫兹波垂直入射的情况下,当电场为横磁偏振时,在1.44THz谐振频率附近,可得到μ实部的最优值为0,μ近零的带宽(|μ|<0.05)约为0.2THz;当电场为横电偏振时,在0.978THz谐振频率附近,得到μ实部的最优值为0,μ近零的带宽(|μ|<0.05)约为0.1THz。在固定的几何参数下,通过改变偏振方向可以实现该超材料在不同频段内的近零效果。分析了聚酰亚胺介质层厚度、金属层数以及入射角度对磁导率近零效果的影响,并讨论了该结构的容差范围。

基于站立结构的宽带太赫兹超材料增透膜设计

设计了一种基于站立结构的太赫兹超材料增透膜。利用双开口环站立结构实现了对太赫兹波段反射的抑制,使得该增透膜的反射率最低减小至0.001,反射率在0.1以下的带宽可达0.45THz。分析了该超材料增透膜的工作机理,研究了两个开口环之间的距离以及聚合物基底的厚度对超材料增透膜性能的影响,并与单开口环结构的增透膜进行了性能对比。仿真及分析结果表明,所设计的超材料增透膜具有优异的宽带反射抑制性能和较大的制作参数容差特性。

基于超材料的太赫兹高灵敏度传感器的设计

提出了一种以双开口谐振环和金属短线组合结构为基本单元的太赫兹高灵敏度传感器。具有不同辐射损耗的谐振环和金属短线的电磁波在远场的相消性干涉,使得反射谐振的线宽压窄,呈现出典型的非对称Fano型反射谱。数值模拟表明:通过改变双开口谐振环与金属短线之间的耦合距离,可以调谐传感器的品质因子;当耦合距离为22μm时,品质因子可高达83。研究了所提超材料传感器对外加有机物厚度的敏感性,结果发现,频率偏移随有机物厚度增加呈指数增长,并在厚度超过10μm之后逐渐达到饱和。此外,对外加有机物传感器的折射率传感进行了研究,结果发现,当有机物厚度为22μm时,传感器的灵敏度约为171GHz/RIU,FOM值约为18.3,表现出极高的灵敏度。这种高灵敏度的传感器在生物化学检测方面具有广阔的应用前景。