偏Doi-Hopf模的Maschke型定理

通过引入偏Doi-Hopf模积分映射的概念,证明了经典表示理论中的Maschke型定理在偏Doi-Hopf模条件下仍成立,即如果(H,A,C)是带有正规积分映射的偏Doi-Hopf数据,映射f:M→N是偏Doi-Hopf模同态,则只要f作为右A-模映射存在截面映射(收缩映射),则f作为偏Doi-Hopf模映射也存在截面映射(收缩映射).

同步相移横向剪切干涉中偏振器件的误差建模

为了对同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型、装调以及误差补偿提供可靠的理论依据,本文根据琼斯矩阵原理,构建了系统中1/4波片和偏振片阵列误差对测量结果影响程度的误差模型,对四分之一波片的相位延迟误差、快轴方位角误差以及偏振片阵列透光轴方位角误差对测量结果的影响进行了定量分析。仿真结果表明:1/4波片的相位延迟误差在±1°以内时,波面测量误差为0.00002λ(PV)和0.000062λ(RMS);1/4波片的调整精度在±2°以内时,波面测量误差为0.0001λ(PV)和0.00006λ(RMS);偏振片阵列方位角误差在±1°以内时,测量误差为0.003λ(PV)和0.001λ(RMS)。根据仿真结果对测量系统中偏振元器件进行选型,同时选择两种不同精度的偏振元器件进行对比实验。实验结果的残差值与仿真结果的残差值的PV以及RMS值偏差均小于λ/20,可以在一定程度上验证模型的有效性。本文提出的数学模型可以为同步相移横向剪切干涉系统中偏振器件的选型提供可靠的理论依据。

基于智慧教室的科学建模核心素养教学探索——以“光的偏振”为例

将智慧教室技术、建模教学内容、教学方式进行了深度融合,旨在探索培养科学建模核心素养的有效途径。分析研究了智慧教室技术、建模教学内容和教学方式的深度融合思路和教学设计实施策略。以“光的偏振”为教学内容展示了深度融合下的科学建模教学实施策略流程,通过教学实践呈现了技术、内容、教学方式深度融合的建模教学过程。

光纤线性偏振模式组合对模分复用系统的影响研究

在纤芯直径为50μm的多模光纤中研究了7个光纤线性偏振(LP)模式的6种四模式组合对模分复用系统的影响。这7个LP模式由已报道的3个低阶模式(LP_(01)、LP_(11)、LP_(21))和4个传播常数(β)相差较大的模式(LP_(02)、LP_(12)、LP_(13)、LP_(14))组成,根据模式光斑形状及耦合特性选择6种不同的四模式组合并在Optisystem平台进行仿真。结果表明,在进行模分复用短距离传输时,选择LP_(01)、LP_(11b)、LP_(12a)以及LP_(21b)的模式组合,其Q因子最高,眼图效果最好,即该模式组合传输效果最佳。

模值观测IMU零偏快速标定技术

分析针对外场试验对惯组零偏标定提出的时间短、精度高的要求,提出了一种基于模观测法的惯组零偏快速标定方法,通过分别构建惯组中三轴陀螺测量信息与地球自转角速度的模值方程和三轴加速度计测量信息与当地重力加速度的模值方程,以惯组3个敏感轴分别大致朝上三位置静态1 min测量信息构建零偏非线性方程组,通过遗传算法最小值寻优获得惯组的零偏标定结果。结果表明:整个惯组零偏标定仅需约3 min,而且不用借助转位机构,仅需让每个敏感轴大致朝上保持静态1 min,适用于外场惯组零偏快速标定;利用仿真和试验验证了所提出方法的有效性,计算值与参考值的偏差均比对应精度的惯组精度高一个数量级,即惯组零偏模标定计算结果与参考值相差在可容许的范围内;验证了所提出方法的正确性和有效性。

Figure-9腔锁模全保偏掺铒光纤飞秒激光器

针对特殊应用领域对高可靠性、轻量化、输出功率大于100 mW、重频大于50 MHz的飞秒激光器的需求,设计了一种Figure-9腔锁模全保偏掺铒光纤飞秒激光器,通过在腔锁模振荡器中引入π/2相移偏置,降低了振荡器的自启动锁模阈值。实验结果表明:当泵浦功率为130 mW时,振荡器可获得平均功率为12 mW、重频为85.89 MHz、脉冲宽度为249 fs的稳定锁模脉冲序列输出;采用一级正色后向泵浦散掺铒增益光纤放大器进行放大后,最终可获得平均功率为113 mW、脉冲宽度为107 fs的飞秒脉冲序列输出。

偏Doi-Hopf π-模范畴和函子（英文）

设π-是一个群.本文我们引入了Hopf π-代数上的模的Doi-Hopf π-概念.得到了偏Doi-Hopf π-模范畴上的忘却函子可分的充要条件,其中忘却函子忘却的是π-A作用.作为应用,我们证明了偏Doi-Hopf π-模范畴上的Maschke型定理.

1.06μm结构参数最优化非保偏锁模光纤激光器

采用半导体可饱和吸收镜的锁模光纤激光器是构建皮秒脉冲光纤放大器的热门候选种子光源之一。本文利用非线性薛定谔方程从理论上分析了单模传输光纤和单模增益光纤的模场半径、增益光纤的光纤长度、光纤布拉格光栅的反射率、半导体可饱和吸收镜的调制深度、非饱和损耗和饱和通量对输出脉冲特性的影响。对输出激光的脉冲和光谱特性也进行了理论研究。根据仿真结果,搭建了基于非保偏线型腔和SESAM的掺镱锁模光纤激光器系统。在没有任何腔内色散补偿和外部偏振控制的情况下,获得了中心波长为1.06μm、脉冲宽度小于12.51 ps、光谱宽度为0.32 nm、重复频率为37 MHz、输出功率为2 mW的稳定锁模脉冲激光输出。在我们的实验中,激光脉冲的光谱边缘平滑,光谱分布非常接近高斯线型。最后,通过系统的仿真,近红外锁模光纤激光器的整体结构得到了优化。本文介绍的锁模光纤激光器具有紧凑的非保偏光纤结构、精简的腔内配置和较少的元器件、高质量的输出脉冲相关特性,有望为下一代皮秒脉冲光纤激光器提供性能优异的实用化种子光源。

酸模叶蓼叶绿体基因组特征及系统发育分析

为探究酸模叶蓼(Persicaria lapathifolia)的叶绿体基因组特征及其系统位置,本研究采用Illumina平台对酸模叶蓼的叶绿体全基因组进行测序。结果表明,酸模叶蓼叶绿体基因组由4部分组成,总长度为159 052 bp,其中,大单拷贝区(LSC)长度为83 621 bp,小单拷贝区(SSC)长度为13 149 bp, 2个反向重复区长度均为31 141 bp。基因组序列总的鸟嘌呤(G)和胞嘧啶(C)含量为38%,共注释得到128个独特基因,包含83个蛋白质编码基因、8个rRNA基因和37个tRNA基因。酸模叶蓼叶绿体基因组相对同义密码子使用度大于1.00的密码子共有32个,其中,有29个以A/U结尾,有3个以G结尾。在酸模叶蓼叶绿体基因组中共检测209个符合条件的SSR位点,以单核苷酸重复占绝对优势,主要是A/T碱基。系统发育分析表明,酸模叶蓼与香蓼(Persicaria viscosa)的亲缘关系最近。本研究可为蓼科(Polygonaceae)叶绿体基因组及系统发育分析提供基础参考资料。

基于FMF的两模式单通道1000 km MDM传输

【目的】随着第五代移动通信技术(5G)、物联网和云计算等信息化带宽消耗型业务的不断涌现,人们对信息高速传输的需求急剧增长。然而由于固有的非线性效应,单模光纤的传输容量已逼近香农极限,其将不再能满足人们对于超高速大容量传输的需求。解决传输容量问题成为当务之急。为了解决大容量通信系统的需求与长距离高速传输等问题,文章搭建了两模式单通道的C波段少模光纤(FMF)传输系统。【方法】在发送端,使用任意波形发生器将数字信号转换为电信号,驱动正交(IQ)调制器对光载波进行调制。调制的信号同时使用模分复用(MDM)和偏振复用(PDM)两种复用技术进行传输。为了实现1000 km的双模信号长距离传输,文章构建了一个双循环回路系统,信号每通过一次环路都将通过一段50 km长的FMF。在传输到目标距离后,由耦合器输出到解复用模块,相干光接收机对解复用的调制信号进行零差检测。最后,存储到示波器进行离线数字信号处理(DSP)。依次对信号进行频域色散补偿、下采样、时钟恢复和最小均方算法,恢复出原始信号。【结果】文章发现,在实验中各信道光信噪比(OSNR)所处的区间内,低信噪比(SNR)情况下误码率(BER)接近理论信道结果,高SNR情况下BER为1×10^(-2)时与理论值相差2.5 dB。文章分别测试了背靠背(BTB)和250、500、750以及1000 km下LP 11a和LP 11b两种模式的BER,在所有距离下的BER均低于实验中设定的28%冗余的低密度奇偶校验码(LDPC)的软判决前向纠错(SD-FEC)门限(5.2×10^(-2))。1000 km传输后的BER分别为1.7×10^(-2)和1.8×10^(-2),总净传输速率为400 Gbit/s。【结论】文章演示了32 Gbaud MDM-PDM 16进制正交振幅调制(QAM)的宽带C波段信号在1000 km的两模式单通道FMF系统中的传输。在接收端,利用先进的多输入多输出(MIMO)DSP算法进行信道均衡,得到的两模式BER分别为1.7×10^(-2)和1.8×10^(-2),均低于28%冗余的LDPC SD-FEC门限。传输结果达成了基于FMF传输400 Gbit/s的净传输速率国内纪录,并突出了FMF在大容量远距离传输方面的潜力。

多工况生产过程下的即时学习能耗预测建模方法

针对全局能耗预测模型只适用于部分预测样本且模型计算量大的问题,引入即时学习思想,采用局部加权偏最小二乘法结合能耗模型建立临时局部能耗预测模型;改进粒子群算法的惯性权重,考虑粒子适应度、迭代次数和种群大小对粒子群算法收敛速度和收敛精度的影响,提出一种非线性变化的自适应惯性权重策略,离线计算阶段使用改进的粒子群算法(adaptive PSO,APSO)对历史样本的带宽参数进行寻优,当预测样本到来时在线更新局部模型。考虑多工况生产场景下不同工况样本之间的能耗差异性所导致的预测误差,增加工况相似性度量过程,提出局部加权偏最小二乘算法与K-means算法相结合的APSO-JITL(just-in-time learning)-CLWPLS(cluster locally weighted partial least squares)能耗预测建模方法,在预测时选取同一工况的历史样本来设计预测样本的带宽参数。通过仿真实验验证了算法有着更高的预测精度且能更好地应对多工况生产场景。

基于PAD模型的内饰色彩情感评价研究

从情感角度,探究座舱内饰色彩的评价方法,为内饰的色彩设计提供一种高效的情感测量工具。根据HSV色彩体系制作内饰颜色样本,借助眼动实验和PAD情感量表得出被测试者对汽车内饰的情绪状态,分析眼动指标、内饰色彩属性与情绪维度的相互映射关系,提出座舱内饰色彩设计原则,并采用偏最小二乘方法建立三者之间的关系模型。得到眼动指标、情绪维度与色彩属性之间的PLS模型和座舱内饰色彩设计原则。该模型可用于座舱内饰色彩的情感体验预测和评价。

光纤通信系统中偏振模色散自适应补偿实验研究

成功地研制了光纤通信系统偏振模色散的自适应补偿实验系统 实验中采用特定频率分量功率取样作为反馈信号 ,采用一种名为PSO(ParticleSwarmOptimization)的优化方法作为反馈控制算法 偏振模色散的补偿量达 30 ps ,自动跟踪补偿时间为 1～ 2s 。

高速光纤通信系统中一阶偏振模色散自动补偿技术的研究

偏振模色散(PMD)对10Gbit/s及更高速率的光纤通信系统的影响已不可忽略,因此PMD的补偿技术成为研究的热点问题。本文分析并通过实验验证了PMD引起的脉冲展宽对接收信号频谱的影响,在此基础上提出了一种PMD的补偿技术。在用保偏光纤模拟PMD效应的10Gbit/s的传输线路中实现了一阶PMD的自动补偿。

非线性偏振旋转被动锁模光纤激光器自动锁模电路

针对基于非线性偏振旋转(NPR)原理的被动锁模光纤激光器稳定性差和不能自行进入锁模状态的问题,本文设计了自动锁模电路,用于对激光器进行实时调控以获得稳定的锁模输出。该项设计利用高速光电探测器(PD)将NPR被动锁模光纤激光器输出的光信号转化为电脉冲信号,经过线性放大、整形处理后输出至单片机进行计数;单片机根据快速锁模判定算法判断该激光器的输出状态,并自动反馈调节加装在光纤激光器上的电控偏振控制器(PC),从而实现激光器的锁模稳定状态输出。实验结果表明,对于重复频率为6.238MHz的NPR被动锁模激光器,自动锁模电路能够在6ms内检测到失锁状态,在最长10.24s内自动搜索达到稳定锁模工作状态。对于重复频率在16MHz以下的NPR被动锁模激光器,自动锁模电路都能够快速地实现自行启动或将启动后因故失锁的状态调节回锁模状态,达到预先的设计要求,具有结构简单、成本低、功耗低及性能稳定等优点。

复杂系统反向建模方法及偏最小二乘法建模应用研究

针对常规建模方法在实际应用中所面临的建模难题,提出了一种新的建模思想--反向建模方法,即利用实际复杂热力系统运行时产生的大量实时数据,建立系统数学模型的学术思想。阐述了反向建模方法的思想、建模过程的模式。以烟气含氧量为例,利用华能福州电厂1号机所采集的大量现场运行数据,选用偏最小二乘算法(partial least-square regression,PLS),利用文中所提的反向建模思想尝试建立了一个局部系统的数学模型,验证结果初步表明该建模思想的有效性和实用性。文中所提方法可望提高复杂热力系统的建模效率和建模精度。

高双折射光子晶体光纤偏振模色散测量

对一种高双折射光子晶体光纤的偏振模色散进行了测量.实验用26m长光子晶体光纤使皮秒光脉冲的两个正交偏振模产生了108ps时延.运用脉冲时延法和固定分析仪法对这种高双折射光子晶体光纤的偏振模色散进行了实验测量,测量得到其偏振模色散参量可达4154ps/km,对应的模式双折射度为1.25×10-3.这种新型的高双折射光纤可用于补偿光纤通信系统中的偏振模色散.

光子晶体缺陷模的偏振特性研究

为了了解光波在一维光子晶体的传输特性,利用传输矩阵方法进行了数值模拟,并研究了缺陷层厚度对缺陷模偏振特性的影响。结果表明,入射角的变化对光子晶体的禁带及缺陷模影响较大,它们都随入射角的增大向高频(短波)方向移动,s偏振的禁带宽度逐渐增宽而p偏振的禁带宽度变化不明显,p偏振的缺陷模频移较s偏振的稍大。随着入射角的增大,s偏振的缺陷模越来越细、品质因子逐渐增大,而p偏振的缺陷模变化趋势则刚好相反。

基于偏最小二乘回归建模的探讨

从工程应用的角度介绍了一种新的回归方法———偏最小二乘回归,分析了传统最小二乘回归所不具有的特点.数值实例研究表明偏最小二乘回归能在自变量间存在强相关的情况下建立模型,但最小二乘回归不能.同时,电路成品率估计研究表明,在较少样本点的情况下,利用偏最小二乘回归建模进行成品率估计是行之有效的,其预测精度能满足实际电路设计和分析的要求,且大大优于最小二乘回归.

含单负材料光子晶体隧穿模的偏振特性

为探讨含磁单负材料光子晶体的偏振特性,构造了由普通材料A(SiO2)和磁单负材料B组成的(AB)3(BA)3对称型一维光子晶体。数值计算结果表明,垂直入射时,原禁带的1 907 nm处出现了一个十分尖锐的隧穿模。对TE波,入射角θ增加、B介质的介电常数εB或几何厚度减少时,禁带边缘蓝移,宽度变窄,隧穿模的透射率和半峰全宽保持不变,但其位置蓝移。上述3个参数分别变化时,TM波的透射谱及隧穿模的变化规律与TE波的相同,只是入射角增加时,TM波禁带长波边缘的蓝移量小于TE波的。隧穿模的这些偏振特性对高品质滤波器的设计具有指导意义。