多重反射激光光杠杆测量金属线胀系数

提出了多重反射光杠杆测量微位移的方法.该方法利用两个相同的平面镜增加光照传播过程中的反射次数,以提高放大倍数,并用螺旋测微计来确定放大倍数.相对于传统光杠杆,该测量方法光路调节简单,待测物理量少,读数更加快捷,直观性强,灵敏度高.

应用小波变换剔除超声多重反射的研究

利用小波变换具有空间局部化的特性和表征信号奇异性的能力,在适当尺度下刻画待检对象表面第1次超声回波信号的极大值点,从中选择最大值点作为脉冲重复频率(PRF)技术"与操作"的基准点,以满足PRF技术在消除超声多重反射时对"与操作"基准点需高精度定位的要求,从而解决传统方法对检测设备和操作条件严格一致的弊端。计算机仿真与实验研究表明提出的方法是可行的,并具有较强的鲁棒性和适用性。

FBG阵列的多重反射性能优化

为抑制光脉冲经过布拉格光纤光栅(FBG)阵列时所产生的冗余次级迭代多重反射,运用模式耦合理论和行列式法分析了FBG的反射特性及各项参数,得到了在固定结构低损耗二阶FBG阵列中抑制光脉冲多重反射的最优化光栅各参数.将优化参数应用于基于二阶FBG阵列的相关函数(检验光系统)的结果显示,光脉冲的自相关程度提高了约28.6%,互相关程度降低了约37.0%.这表明通过优化配置参数可有效降低FBG阵列的多重反射,进而可提高光通信与光传感系统的信号精度.

非均匀介质中多重反射波动传播特征数值模拟及意义

地震波动数值模拟方法研究非均匀介质中地震波传波问题不仅是十分重要的理论课题，而且应用也极为广泛。

多重反射激光光杠杆法测金属线胀系数公式再修正

多重反射激光光杠杆法具有占用空间小、调节光路简单、灵敏度高等优点。但因多次反射的光路分析较为复杂,现有的测量原理公式都做了较为粗略的近似。为消除理论公式上的误差,本文对多重反射激光光杠杆法理论公式进行再次修正,给出未做近似的精确测量公式,并利用修正后的原理公式分析和处理实验数据,得到铜金属线胀系数为1.87×10^(-5)/℃,与同状态下黄铜的线胀系数相对误差仅为0.91%;用未修正前的原理公式对同组数据分析得到金属线胀系数为1.94×10^(-5)/℃,与同状态下黄铜的线胀系数相对误差为3.2%。修正后的多重反射光杠杆法原理公式提高了实验的精度,也拓宽了公式的适用范围,为获得更小、更精准的仪器装置提供了思路。

均匀磁场下二维拓扑绝缘体边缘态的多重Andreev反射研究

研究均匀磁场下的二维拓扑绝缘体在超导隧道结中的电压偏置约瑟夫森结的输运性质,电流-电压特性显示了马约拉纳束缚态的存在。在亚谐隙结构中,也可以观察到磁场对超导能隙的影响。研究结果表明,在S波超导体/正常金属/S波超导结的隧道谱中存在亚谐隙结构。透明度只影响超导结的零偏压电导值的大小,而不影响亚谐隙结构的位置。但是在磁场作用下,亚谐隙结构会发生变化,不再固定出现在特定位置。这一结果对应于拓扑螺旋态中超导和铁磁序之间的相互作用。

基于反射光度法的干化学检测技术的研究

针对反射光度法的干化学检测中,因检测样品反射光信号的发散和多层膜干片试纸内部存在多重内反射,导致检测稳定性和准确性不足的问题,设计了一种基于积分球的干化学反射光度法检测系统。首先,增设积分球装置,可减少信号的发散与流失并均匀检测样品的反射光信号,提高检测的稳定性;其次,进行Light Tools光学仿真分析,并建立积分球检测模型;再次,基于Williams-Clapper方程对多重内反射导致的反射密度的误差进行修正以提高检测的准确性。实验验证:所开发的基于积分球的干化学反射光度法检测系统提高了检测系统的稳定性和准确性。

红外光谱多重衰减全反射法定性测定不透明材料上的涂层

本文利用红外光谱多重衰减全反射法测定不透明材料上的内外涂层 ,通过所得的红外光谱图 ,对涂层进行定性分析 ,确定涂层的主要成分。该法对于直接分析各种不透明材料上的表面涂层具有方便实用的价值。

多重全内反射红外光谱原位研究混凝土渗透性

将多重全内反射傅里叶变换红外光谱(FTIR-MIR)技术应用于混凝土渗透性研究。考察了水灰比和养护龄期与混凝土微孔结构之间的关系及其对混凝土渗透性的影响。简要分析了水和硫酸根离子在混凝土中传输规律。原位FTIR-MIR研究表明,水在混凝土中的传输主要依靠混凝土内部孔隙两端的毛细势能梯度。SO42-离子的传输过程则要考虑对流和浓度差引起的扩散两种方式以及SO42-与混凝土中水化产物的反应。混凝土抗渗性能与其微观孔结构有着密切的关系,随着水灰比降低或养护龄期延长,混凝土孔隙率减小,孔的连通性下降,混凝土抗渗性能提高。

双面半色调图像的光谱反射率色彩精确预测模型

为了准确地预测双面半色调图像的光谱反射率,并考虑光在纸张内的散射和油墨在纸基上的扩展渗透,建立了一个统一的双面半色调图像光谱反射率精确色彩预测模型.在油墨是非散射介质,纸张为强散射体以及油墨和纸张具有相同的折射率的条件下,引入Williams-Clapper模型中光在油墨中斜程传播的思想,考虑进入纸基层的光线横向传播和油墨扩展导致的网点扩大效应以及光在纸基和印刷品-空气界面间的多重内反射,利用多重内反射的网状结构分析法和最小二乘曲线拟合方法,确定了各种不同叠印条件下的理论网点面积率和有效网点面积率的函数关系,得出彩色双面图像的光谱反射色彩精确预测模型.新模型的预测值和测量值达到了较好的匹配,同时这也为彩色双面图像的呈色规律分析和印刷品质量检测系统的研制与开发提供了理论依据.

全同弱光纤光栅阵列反射信号仿真计算与分析

全同弱光栅通过时分/波分混合复用时,光栅阵列中的阴影效应、多重反射等对反射信号会产生影响。对全同弱光纤光栅阵列所作的时域反射信号仿真计算和分析表明,阴影效应和多重反射不会引起光栅中心波长漂移,但会导致光栅中心波长处的反射强度降低。若阵列中的单个光栅的反射率较高,受阴影效应的影响,光栅阵列远端的光栅将可能检测不到,不能达到增加光栅复用数量的目的;但若单个光栅的反射率太低,则又会使阵列上的光栅的被测反射信号强度降低,从而增加了信号检测难度。

城市模型反射率测量方法与运用

介绍了一种测试城市模型反射率的试验方法。制作10个条形和十字形的城市模型进行测试,观测路面不同反射率对城市反射率的影响,并将实测模型反射率与ASTM E1918-06规范计算结果进行对比。研究发现：瞬时太阳辐射强度变化值在规范允许范围内,模型计算的反射率与ASTM E1918-06测量值的误差在0~0.1之间。当峡谷纵横比（建筑物高度与路面宽度之比）为1.0时,路面反射率从0.15提高到0.65,城市峡谷反射率增幅在0~0.30之间;提高路面反射率并不能有效提高城市峡谷反射率,尤其是纵横比较大的深峡谷。城市峡谷中的多重反射抑制城市反射率的提高。同时,反射路面将给行人增加额外的辐射通量,可能带来热不适感和眩光刺眼等问题。因此,应谨慎看待反射路面作为一个缓解城市热岛效应策略。

增广时频域反射法在电缆复合故障检测中的应用

电缆的健康状况对用电设备及整个系统的安全稳定运行具有重要意义。电缆故障检测已引起电气工程领域研究者的广泛兴趣。时频域反射法(time frequency domain reflectometry,TFDR)是一种典型的电缆故障无损检测方法。文中针对TFDR中存在的问题,提出增广时频域反射法(augmented time frequency domain reflectometry,ATFDR)。首先利用平滑伪维格纳维拉分布分析反射信号时频分布以消除由交叉项造成的干扰。然后基于时频交叉相关得到故障点位置信息,并采用专家知识与异质布谷鸟搜索算法实现多重反射信号的估计与消除。最后通过分析故障点处信号与入射信号的时间相关性,以低成本方式评估故障点的故障类型与故障程度。文中基于包含不同故障类型与故障程度的实验,验证ATFDR的有效性。并通过对比实验进一步证明ATFDR相比于扩展频谱时域反射法具有更好的检测性能。

碎石层反射率模型及其运用研究

阴阳坡效应对寒区道路工程建设质量和后期运营养护都有十分重要的影响,因此对边坡稳定技术的研究和创新成为当下的热点。在碎块石护坡表面喷涂浅色材料或高反射材料,将提高路基边坡的反辐射能力,从而可以大幅度减小地表接收的净辐射和增强块碎石层的冷却效果。通过建立碎石粗糙表面能量吸收模型,推导出碎石粗糙表面的宏观反射率R与微观反射率r之间的关系。借助于图像处理分析方法,准确分析碎石和孔洞区域的面积,据此估算碎石层的反射率,并利用实测数据验证模型的可靠性。对模型参数进行分析发现:降低块石表面粗糙度和近地面空隙度有利于提高整个碎石层的反射率;碎石表面的粗糙度抑制了宏观反射率R的提高;涂料的最佳选择要根据碎石层粗糙程度决定,建议选择涂料反射率在0.4～0.6为宜。

基于石墨烯互补超表面的可调谐太赫兹吸波体

通过在石墨烯超表面设计周期性切条,实现了基于石墨烯互补超表面的可调谐太赫兹吸波体.通过改变外加电压来改变石墨烯的费米能级,吸波体实现频率可调谐特性.研究了石墨烯费米能级、结构尺寸对超材料吸波体吸收特性的影响,并利用多重反射理论研究了其物理机理并且证明了模拟方法的可行性.研究结果表明:当石墨烯费米能级取0.6 eV,基底厚度13μm,石墨烯上切条长宽分别为2.9μm,0.1μm时,吸波体在1.865 THz可以实现99.9%的完美吸收;石墨烯费米能级从0.4 eV增大到0.9 eV,吸波体共振频率从1.596 THz蓝移到2.168 THz,且伴随共振吸收率的改变,吸收率在0.6 eV时达到最大;通过改变费米能级实现的最大吸收率调制度达84.55%.

用于信号盲提取的最大三阶相关峭度反卷积算法

传统的低阶自适应滤波器难以抑制或消除激光位移信号的高阶统计噪声,且在微位移测量条件下,基于最大熵或自然梯度的盲源分离方法的收敛速度和信噪比会急剧降低.为此,文中利用混合信号的峭度变化特性,提出了最大三阶相关峭度反卷积算法,设计了反卷积逆滤波器,分析了最大三阶相关峭度反卷积算法的收敛性和稳定条件,并构建了实验平台进行盲提取实验.结果表明,最大三阶相关峭度反卷积算法可有效地盲提取激光位移信号和多重反射信号,较FastICA算法具有更快的收敛速度和更高的信噪比.

半色调双面图像的色彩预测Clapper-Yule模型

为了准确地预测印刷图像的光谱反射率,在假定油墨是非散射介质以及油墨的折射率与纸张的折射率近似相等的近似下,利用考虑光在纸基内多次内反射的Clapper-Yule理论和描述多重内反射的网状结构分析模型,建立了同色不同加网周期双面墨像的光谱反射色彩预测模型.同时给出了包含纸基的向下体反射和反面纸基-空气构成界面定向反射作用的单面墨像Clapper-Yule色彩预测修正新模型.

二维海洋波导中Helmholtz方程外问题数值解的有限元方法

研究了二维海洋波导中声波与散射体相互作用的问题.基于伽辽金变分原理和DtN映射方法,发展了这类声散射问题的一种有限元数值求解方法,提出了有效的数值实现手段.考察了海洋波导中声波与散射体相互作用的回声结构特性,包括海洋界面的多重反射效应对回声结构特性的影响.数值计算结果表明,所建立的有限元理论方法是有效和实用的,而且数值实现速度较快.

一维光子晶体传输矩阵法的分析改进

为了更准确地分析一维光子晶体的光子禁带特性和研究改善光子晶体性能的方法,通过在传输矩阵法的推导过程中加入了多重反射的概念和修正了传输矩阵的相位项,改进了用传输矩阵分析一维光子晶体禁带特性的方法,提高了计算精确度,结合理论仿真数据与实验测量值的对比证明了该改进算法的有效性,尤其是在非垂直入射的情况下,改进算法与实验数据符合良好。另外还探讨了组成光子晶体膜层的高低折射率介质的折射率比值,光学厚度,周期数等参数对光子禁带特性的影响,并提出了通过选用合适的光学厚度和周期数,采用新型材料,引入多缺陷态结构等改进一维光子晶体禁带特性的初步设想。

基于外推法天线测量系统的天线群时延测量方法

本文提出了一种基于外推法天线测量系统的天线群时延测量方法,该方法利用外推法天线测量系统进行空间采样,利用两种不同数学算法进行数据处理求解待测天线群时延,消除了多重反射导致的天线群时延测量误差,提高了测量精度。在GPS L1(1575.42 MHz)±16 MHz的频率范围内进行了测量实验,所得测量结果与数学模型相符,证明了数学算法的有效性,同时,全频段内两种算法所得待测天线群时延最大差值仅为0.0110ns,证明了两种算法的一致性。