内置调制层型光纤表面等离子体波共振传感器研究

研究了一种基于内置调制层结构的光纤表面等离子体波共振(SPR)传感器。通过在金膜与纤芯的内侧增覆具有不同厚度和属性的光学透明薄膜作为内调制层,构成了性能独特的光电复合薄膜,起到调节倏逝波矢量和金膜表面等离子体振荡波矢量的双重作用,进而控制共振效应,为调节灵敏度提供依据。采用时域有限差分方法对内置调制层结构光纤SPR共振激励模型属性进行数值仿真。在此基础上,研制了用于液体折射率测量的内置调制层型光纤SPR传感探针。实验结果表明,该传感器在1.335～1.392折射率范围内,随着待测液体折射率的增大,SPR共振光谱向长波方向偏移,且灵敏度达到2263.1nm/RIU,与基于纤芯-金膜-环境介质三层结构的常规光纤SPR传感器相比提高一倍,能够更好地满足环境折射率检测的需求。

电沉积法制备组分调制Zn-Ni合金多层镀层

研究了Zn-Ni合金镀液中主盐的组成、电镀工艺参数对Zn-Ni合金镀层中的含镍量及镀层性能的影响,结果表明,电流密度是影响Zn-Ni合金镀层中含镍量的主要因素.在电沉积过程中,利用计算机控制电流输出的电镀电源,通过调整施镀电流密度,制备出了由2种组成不同的Zn-Ni合金薄层交替叠加而形成的Zn-Ni合金多层镀层.SEM表面及断面显微分析结果表明:Zn-Ni合金多层镀层表面无缺陷,断面呈清晰的层状结构.

8进制星座下多层码调制的高斯信道容量研究

详细分析和比较了多种8进制信号星座对应的信道容量限;获得了适合于带限高斯信道中多层码调制的星座设计.结果表明,合适的信号设计可以最大化多层码的编码增益.

大气激光通信中的多层空间脉冲位置幅度调制

针对现有光空间脉冲位置调制频谱效率低、激光器利用率不高等问题,将分层技术与空间脉冲位置幅度调制相结合,提出了一种适合于大气激光通信的多层空间脉冲位置幅度调制方案.通过额外增加少量几个激光器构成多层结构,并通过脉冲位置幅度调制中的脉冲位置携带比特信息,不同层通过脉冲幅度得到区分.介绍了系统中层映射、空间脉冲位置幅度映射及其逆映射的原理,并推导出该方案的误码率表达式.利用蒙特卡洛仿真方法进一步验证了该方案的正确性,并与传统空间调制系统的性能进行了对比.结果表明:与传统光空间调制系统相比,所提方案提高了系统的频谱效率,且所用激光器数目更少.在传输比特相同的条件下,相对于(32,4,128)-空间脉冲位置调制系统,(9,4,8,2)-多层空间脉冲位置幅度调制系统的频谱效率提高了16倍,当误码率为10-3时,其信噪比改善了约1dB,且所用激光器数目不到前者的1/3.其中,括号中的参数分别表示激光器数目、探测器数目、采用调制方式的阶数及层数,层数为1时忽略.

多层介质膜光谱调制反射镜的反应离子束刻蚀误差容限

在千焦拍瓦高功率放大系统设计中,激光脉冲的时空和光谱整形技术一直受到人们的广泛关注。利用反应离子束刻蚀等微纳超精细加工而成的多层电介质结构反射镜可在高功率条件下实现啁啾脉冲的光谱整形。在光谱整形介质结构反射镜的设计与制造中,需要根据要求的反射率来合理提出反应离子束刻蚀误差容限指标。推导出反应离子束刻蚀误差容限的解析表达式。针对神光Ⅱ千焦拍瓦高功率放大系统设计中提出的多层介质光谱调制反射镜,分析了调制结构反射镜各层加工的容许误差,确定了反应离子束刻蚀误差容限指标。研究表明:刻蚀高折射率介质的加工误差容限为35 nm;刻蚀低折射率介质的加工误差容限为62 nm。此外,还从使用需要和加工难易的角度,对刻蚀方案进行了讨论。就加工难易程度而言,优选反应离子束刻蚀方案,且采用刻蚀并残留低折射率介质的方案更容易实现。

同一外延层结构高速DFB激光器/EA调制器集成光源的研究

对利用同一外延层结构实现ＤＦＢ激光器与ＥＡ调制器的集成机理进行了理论分析,指出该集成方法有可能获得激光器激射波长与调制器工作波长之间的良好匹配．在理论分析的基础上,研制出了基于同一外延层结构的高速集成光源,该器件具有良好的静态特性,并达到了约８ＧＨｚ的小信号调制带宽．

多层叠加LDPC码编码调制技术

本文提出了一种多层叠加LDPC码编码调制系统.与传统的基于速率分配的多层编码调制技术相比,多层叠加编码调制系统具有很好的对称性和可扩展性.通过分析比较Turbo码译码算法与LDPC码的译码算法的复杂度,本文指出了多层叠加LDPC码编码调制系统具有译码简单,易于实现的优点.实验结果表明,多层叠加LDPC码编码调制系统可以在不牺牲带宽的同时获得较好的性能.

组分调制多层膜及其合金化制备抗高温氧化镀层研究进展

介绍了组分调制多层膜的结构特征、超常性能及其制备方法。总结了多层膜合金化法,并对其合金化程度影响因素进行了分析。对抗高温氧化合金、抗高温氧化合金的镀层进行了介绍并对组分调制多层膜合金化制备抗高温氧化合金镀层的优越性和可行性进行了分析。最后对抗高温氧化合金的发展进行了展望。

改进Faster R-CNN的遥感图像小目标检测算法

遥感图像目标检测是目标检测领域的一个关键问题,目前利用深度学习检测目标的算法大多在单向特征融合过程中添加注意力机制,一视同仁地去增强各类型的目标,并不能突出小目标。为了取得更好的检测效果,通过引入非对称高低层调制机制,构造兼顾低层细节信息和高层语义信息的特征图,以达到增强小目标特征检测的目的;同时使用DIoU损失函数代替原算法SmoothL1损失函数以提升算法检测精度与收敛速度;并且在感兴趣区域分类任务中引入灵活上下文信息以提高小目标分类准确性。实验结果表明,该算法在DIOR和NWPU VHR-10数据集上均取得了良好的表现。

耐蚀锌基镀层的研究进展

添加了惰性元素的锌基合金镀层的耐蚀性比纯锌镀层更高,是钢铁材料常用的耐蚀表面保护层。评述了锌基合金镀层、组分调制锌基多层镀层的性能特点及研究现状,并比较了各类镀层的耐蚀性及实用性。

室内可见光通信亮度可控混合多层OFDM调制方法

针对室内可见光通信的通照一体需求,为实现高效数据通信和调光控制相结合,在多层非对称裁剪光正交频分复用(LACO-OFDM)信号分时正负叠加调光方法的基础上,通过在LACO-OFDM信号上叠加一个经过设计的周期信号来产生叠加的LACO-OFDM(SLACO-OFDM)信号,可以在不引入额外干扰的情况下,降低多层信号的峰均功率比。再利用正负SLACO-OFDM信号按比例结合的方式来实现混合调光。分析了通信和调光约束条件下,层间功率比例因子和混合比例因子的设置方法。提出的混合SLACO-OFDM具有更小的峰均功率比,充分利用了发光二极管(LED)整个动态范围。仿真结果表明,提出的调制方法相对于传统的多层传输方式可以获得更好的误码率性能,相对于常见调光调制方式可以获得更高的频谱效率。

基于同时多层激发和并行成像的心脏磁共振电影成像

磁共振成像(MRI)无创无害、对比度多、可以任意剖面成像的特点特别适合用于心脏成像,却因扫描时间长限制了其在临床上的应用.为了解决心脏磁共振电影成像屏气扫描时间过长的问题,该文提出了一种基于同时多层激发的多倍加速心脏磁共振电影成像及其影像重建的方法,该方法将相位调制多层激发(CAIPIRINHA)技术与并行加速(PPA)技术相结合,运用到分段采集心脏电影成像序列中,实现了在相位编码方向和选层方向的四倍加速,并使用改进的SENSE/GRAPPA算法对图像进行重建.分别在水模以及人体上进行了实验,将加速序列图像与不加速序列图像进行对比,结果验证了重建算法的有效性,表明该方法可以在保障图像质量以及准确测量心脏功能的前提下成倍节省扫描时间.

混合H桥级联逆变器的优化调制

两路电压比为1∶2的H桥混合级联结构可实现七电平的输出,有助于提高逆变器的功率密度。在采用多层载波层叠的调制方法下,低压单元一个桥臂开关管工作在高频,另一桥臂开关管工作在低频,两个桥臂开关管热量分布不均导致系统寿命/可靠性降低。提出一种优化调制策略,在保证输出特性和效率不变的情况下,使两个单元的开关管最高工作频率降低为原来的1/2,同时每个单元的四个开关管工作应力相同,有助于提高系统寿命/可靠性。最后通过仿真和实验验证了优化调制策略的可行性和有效性。

布里渊频移响应特性及其灵敏度调制方法研究

为研究基于布里渊光时域反射测量原理的分布式传感光纤在工程应用中的温度和应变交叉敏感问题,首先采用介质中声学声子非弹性光散射理论,建立了布里渊频移与光纤所受应变和温度的理论关系模型,并数值模拟了纤芯材料属性与内置调制膜层参数对光纤布里渊频移应变、温度灵敏度的影响,得到当纤芯折射率增大、纤芯泊松比减小或内置调制膜层与裸纤间隙增大时,布里渊频移应变和温度灵敏度均减小;而当纤芯折射率、纤芯弹性模量减小或内置调制膜层热膨胀系数增大时,布里渊频移应变和温度灵敏度均增大。在此基础上搭建了布里渊散射测量系统,并选择了同时具备温度增敏与应变减敏特性的内置调制膜层型分布式光纤进行验证试验,试验结果与仿真分析一致。

RapidIO串行总线的硬件抽象层设计与应用

针对在多种异构处理器构成的软件无线电系统中GPP组件与非GPP组件间不能直接通信的问题,提出了一种基于RapidIO总线的GPP硬件抽象层实现方案。采用RapidIO消息单元邮箱作为底层通信机制,适配封装RapidIO驱动接口,为上层应用软件提供标准的通信接口。测试结果表明,该方案可解决GPP组件与非GPP组件间的通信问题,并可提高应用软件的可移植性和复用性。

模块化多电平换流器的电容电压平衡方法

为解决模块化多电平换流器(MMC)在采用载波移相调制时的电容电压平衡问题,提出一种基于载波交换的平衡方法。该方法位于调制层,不改变子模块的调制波,既不影响输出电压波形,也不会产生额外的开关损耗。首先详述了MMC的拓扑结构、工作原理以及调制方式;分析了开关状态交换时可能会出现的4种情况,分别是存在上升沿时桥臂电流大于0或小于0和存在下降沿时桥臂电流大于0或小于0;给出了具体的电容电压平衡方法及流程图。实验结果表明,所提方法可快速有效地将桥臂的电容电压集中在参考值附近,且各路电压之间无大幅波动,具有很好的平衡效果。

多层成分调制膜结构的低角X射线衍射研究

组分调制多层膜(ML)是由两种不同组元的纳米量级的薄膜交替沉积形成的,它有两个重要的结构特征:纳米级的调制周期和高密度界面。这种独特结构使得ML具有很多独特的性能,在应用及基础研究上都具有重要意义。ML在垂直膜面方向的层状结构在X射线辐照下也产生Bragg衍射,但它产生的调制峰出现在低角位置(2θ<10°)。调制峰包含多层膜的结构信息。本文报道了用低角X射线衍射(LXRD)对不同系列的多层膜的研究结果,结合光学原理精确地确定了其平均调制周期、平均成分,对界面粗糙度进行了评估。

Fe-Ti多层调制膜固态反应扩散的动态原位法X射线衍射研究

本文用动态原位法X射线衍射研究了Fe-Ti多层调制膜的固态反应扩散,比较准确地测量了组份调制衍射峰强度的变化,并同时观测了峰位的移动,计算出不同温度下Fe-Ti多层调制膜的扩散系数,并给出其随时间变化的曲线。根据扩散系数随时间变化率,计算出与粘滞弛豫相关的激活能Q_y=8.3±0.2kcal/mol。

标记型多层光空间脉冲位置调制

现有光空间调制存在传输速率低、发射器利用率低和误码性能不理想等问题,利用分层空间结构,并结合脉冲位置调制(PPM),提出了一种标记型多层光空间PPM(MMLOSPPM)。它利用额外扩展的每个PPM符号内的时隙进行层标记,提高了首先检出层及其调制符号的正确性。此外,推导出了Gamma-Gamma湍流模型下系统理论误比特率的表达式,并用蒙特卡罗方法对其进行了验证。结果表明:当频谱效率为3/2 bit·s^(-1)·Hz^(-1)时,(5×4-2-2)MMLOSPPM系统的传输速率相较(4×4-2)空间PPM(SPPM)和(3×4-2)广义SPPM(GSPPM)改善了3 bpcu(bit per channel use);在传输速率相同的条件下,(5×4-2-2)MMLOSPPM系统所需要的激光器数目分别比(7×4-4)GSPPM和(16×4-4)SPPM节约了2个和11个,并且在大信噪比(SNR)区域(SNR大于28 dB)中MMLOSPPM系统获得了最好的误码性能。

高性能平板型直线永磁齿轮的设计与分析

为提高平板型直线永磁齿轮的性能,文章提出了凸极式永磁动子、磁阻动子与带永磁激励的磁场调制层三种拓扑结构,并应用此3种结构建立了8种平板型直线永磁齿轮模型进行优化设计,同时通过二维有限元分析计算其推力-位移特性、最大输出推力等性能。研究表明,凸极式永磁动子与带永磁激励的调制层可以有效提升磁齿轮的传输推力。其中,凸极式永磁动子可明显提高每单位有效永磁体下的推力密度,带永磁激励的磁场调制层可明显提高每单位有效总体积下的推力密度。最后,文章针对不同的应用场合,得出两种综合性能最佳的模型,为实际应用提供了借鉴。