四维二粒子超密编码的单向通信方案

根据超密编码原理,考虑到与经典的二进制编码相融合,提出了利用四维二粒子进行超密编码的单向通信方案。在该方案中,信息发送者在对其拥有的粒子进行幺正变换后,将粒子发送给信息接收者。然后信息接收者对二个粒子进行联合测量,根据测量结果,就可以推知信息发送者已作了那种幺正变换,每种幺正变换对应着4 bits经典信息,从而得知信息发送者要传送的信息。最后,对该通信方案进行了安全性分析。

基于悬挂式FBG的螺栓连接微小扭矩检测

将光纤布拉格光栅通过尾纤悬挂在带螺栓连接的结构件表面,使用结构动态检测法测试螺栓连接结构的扭矩。测试中,在待测结构件上产生周期性的振动,在振动的作用下尾纤中产生周期性应变,它作为波源在刻有布拉格光纤光栅的光纤中形成应力波,布拉格光纤光栅感知应力波形成测试信号。在识别过程中,首先使用经验模态分解方法对测试信号进行分解以去除不平稳分量及噪声,然后提取信号的有量纲和无量纲特征值,最后将这些特征值输入基于支持向量机的识别系统。结果表明,该方法识别正确率达97.2%,扭矩识别能力在N·cm量级。本研究开拓了一种新的螺栓连接状态的检测方法,尤其适用于小质量结构中微小扭矩的检测。

基于受激布里渊散射的波长间隔可变多波长光纤激光器

提出了一个基于自激发受激布里渊散射的波长间隔可变多波长光纤激光器.利用单模光纤中自激发产生的非线性布里渊增益和掺铒光纤的线性增益组成混合增益光纤激光器,从而使光纤激光器在室温下产生稳定的多波长输出.改变双折射光纤环镜滤波器中保偏光纤的长度,可以实现波长间隔可变多波长激光产生,提高了多波长光纤激光器操作的灵活性和实用性.实验实现了波长间隔从0.8nm至0.076nm可变的多波长激光产生,波长数随波长间隔减小而增加,间隔为0.08nm的激光波长数达86.

基于Contourlet变换的图像去噪算法

提出了基于平移不变的Contourlet去噪方法,与平移不变小波去噪相比较,结果表明该算法能有效地消除人为的视觉效果,使去噪后的图像获得更好的视觉效果,同时PSNR也得到了很大的提高。

光子晶体定向耦合三波长功分器

以二维三角晶格光子晶体为研究对象,在该光子晶体中引入两行以一行耦合介质柱为间距的平行单模线缺陷波导.通过分析和研究光子晶体波导耦合结构的耦合和解耦合特性,发现在不同频率下耦合波导的耦合长度不同.利用平面波展开法和定向耦合原理计算了在不同入射光频率下,缺陷波导间耦合波导的耦合长度,设计了一种新型超微光子晶体波导耦合型三波长功分器,实现了归一化频率分别为0.369、0.394、0.435的光波的分束效果.采用时域有限差分法验证了该功分器具有很好的功率分配效果.本文结果有助于光子晶体新型滤波器、定向耦合器、波分复用器、偏振光分束器以及光开关等光子器件的研究.

一种新的基于噪声点检测的脉冲噪声去噪算法

中值滤波是广泛应用于去除脉冲噪声的一种非线性去噪方法,但是单一地使用中值滤波方法去除脉冲噪声会造成图像细节信息的丢失,从而使图像变得模糊。基于噪声点检测的脉冲噪声滤波方法可以在滤除噪声的同时有效地保持图像的细节信息。该文在此基础上提出了一种新的基于噪声点检测的脉冲噪声滤波算法,该算法在检测噪声点时用被检测点的中值滤波结果作为判定该点是否为噪声点的依据。而在滤除被检测到的噪声点时,采用的是迭代的中值滤波算法。从实验结果中可以看到,与其它中值滤波算法相比,该文的算法在去除脉冲噪声时能取得较好的效果。

基于层间和层内相关性的局域自适应双变量收缩小波去噪(英文)

图像小波系数存在很大的相关性.该文考虑到小波系数层间相关性,引入双变量概率分布模型.基于贝叶斯估计理论,得到了相应的非线性阈值函数(双变量收缩函数).基于小波系数层内相关性,利用双变量收缩作者提出了局域自适应收缩去噪算法.在实验中,将该文去噪结果与Donoho'shardthresholding、BayesShrink和HMT作了比较.实验结果显示该文算法能获得更好的去噪效果.

基于色散位移光纤中交叉相位调制的波长转换

为了研究全光波长转换的实现方法,采用色散位移光纤中脉冲光和连续波间的交叉相位调制效应,使得连续波产生频移和展宽,然后利用光纤光栅滤波,得到了重复频率为57.97MHz、脉冲宽度为2ns的转换脉冲,这与抽运脉冲重复频率、脉冲宽度基本相同,而且连续波可调范围是1537nm^1560nm。结果表明,基于色散位移光纤中交叉相位调制效应的波长转换具有较宽的波长转换范围和较快的转换速度,是一种简单、高效和通用的波长转换技术。

基于模平方处理的小波图像增强方法

传统的图像增强算法存在噪声过增强的问题.为了更好地保证图像的整体增强效果,该文提出一种基于模平方处理的小波图像增强方法.实验结果表明,该算法可以有效地增强图像的细节信息,减小噪声的增强幅度,改善图像的视觉效果.

基于布喇格光纤光栅的电沉积应力演变测试

提出了一种测试电沉积应力演变的方法.其机理为当带金属包层的布喇格光纤光栅为阴极进行电沉积时,在沉积应力作用下,布喇格光纤光栅的中心波长将发生漂移,以此可推知沉积应力的大小.测试中首先利用光纤光栅解调仪记录电沉积应力作用下的布喇格光纤光栅中心波长的偏移量,并将整个沉积时间分成小的时间段;然后依据沉积速度和标定的不同沉积厚度下的布喇格光纤光栅应力灵敏度,计算出每时间段的应力值;最后将各时间段应力累加以获得累积应力随时间的演变.以电镀镍为例,使用涂覆有化学镀镍磷金属包层的布喇格光纤光栅传感器,进行电沉积应力测试,测试表明:当测试镍镀层厚度小于50μm时,传感器灵敏度大于7pm/MPa,准确度大于0.14 MPa;在6 000s的电镀时间内,累积压应力为173.049 9 MPa.

基于Finite Ridgelet变换的去噪算法研究

该文对Ridgelet变换以及FRIT(FiniteRidgeletTransform)变换作了介绍,并在此基础上提出了基于FRIT变换的平移不变去噪算法。实验证明该算法能有效地去除图像的高斯噪声,同时能很好地保留图像的细节信息。

基于布朗态受控的安全量子对话方案(英文)

提出了一个基于布朗态受控安全量子对话方案.Alice、Bob和Charlie共享一个五粒子布朗态,Alice将自己要传递给Bob的秘密信息通过对其中两个粒子做幺正变换,实现待传的经典信息的编码;同理,Bob对另外两个粒子做相应的幺正操作,实现待传的经典信息的编码;随后,Charlie对布朗终态做布朗基的联合测量,并公布测量结果;Alice和Bob根据Charlie公布的结果及自己编码时用的幺正变换,解码出对方传送的经典信息,完成安全量子对话.与以往的量子对话相比,该方案不仅增加了第三方控制,确保了通信双方对话安全,而且增加了参与通信过程的粒子数目,提高了编码效率.

基于Shearlet的双正则化图像压缩采样恢复

针对图像压缩采样中正交小波变换方向有限和单一正则化的问题,提出了一种基于Shearlet的双正则化图像压缩采样恢复算法。该算法用Shearlet作为图像的稀疏表示,用交替最小化对联合正则化模型进行求解。实验结果表明,该算法恢复的图像与单一的全变分正则化方法和小波变换相比有更好的视觉效果,更高的峰值信噪比。

基于离散Fourier变换的非线性滤波图像去噪算法

传统的低通滤波去噪算法在滤除噪声的同时会使图像边缘模糊.为了更好地保留图像的边缘信息,该文提出了一种保留具有较大模值的Fourier变换系数的非线性滤波方法.实验结果表明,该算法在滤除噪声的同时还能较好地保留图像的边缘信息.

基于金属-介质-金属阵列的折射率传感(英文)

提出一种基于金属-介质-金属阵列结构折射率传感器.在可见光及近红外光区域内,由于表面等离子效应,入射波在特定频率时可以通过一个无缝的金,在80 nm厚的金膜上可以得到近100%的透射率.仿真结果表明传感器对周围液体的折射率变化也很敏感,这些发现可以得出一个新的、简化的替代方法,使传感器更加小型化.

用布喇格光纤光栅传感器测定口腔复合树脂材料光固化收缩与温度演化特性

复合树脂材料已成为重要的牙齿美容修复材料.本文利用两种布喇格光纤光栅传感器测定了口腔复合树脂材料在光固化过程中的收缩与温度演化特性.一种为普通的光纤布喇格光栅,另一种为经过了化学镀镍的光纤布喇格光栅,同时埋入复合树脂样品中,用光照射使其固化,测得光纤布喇格光栅在固化过程中温度和应力随时间的演化曲线.实验结果表明,在光固化过程中,因为聚合反应,树脂产生了强烈的收缩应力和温度变化.掌握复合树脂的光固化收缩特性和温度变化特性对不断改良材料性能以及优化口腔材料的治疗效果具有实际意义.

脉冲激光沉积系统(PLD)的应用

该文重点介绍了作者实验室的PLD系统 ,并介绍一个实例 :在不锈钢衬底上镀LiMn2

偏振无关的波长间隔可调的全光纤双折射滤波器

设计了一种新的便于调谐且波长间隔可调的全光纤双折射滤波器。该滤波器由一个偏振分束器(PBS)、2段保偏光纤(PMFs)和4个二分之一波片(HWPs)连接而成。计算并分析了它的理论结果,发现在合理调节环中4个二分之一波片的情况下,该滤波器除了可以获得有很好的滤波光谱输出之外,还具有波长间隔可调的作用。这种滤波器在设计可灵活改变波长间隔的多波长光纤激光器及光纤系统等方面具有巨大的应用前景。

脉冲激光沉积系统(PLD)的应用——制备GaN薄膜

采用脉冲激光沉积技术,在Al2O3衬底上生长GaN薄膜,利用X射线衍射(XRD)、原子力显微镜(AFM)研究不同沉积温度、不同沉积压强对所生长的GaN薄膜晶体结构特征的影响。研究表明,在750℃的沉积温度时,GaN薄膜的结晶质量较高;在20 Pa以下的沉积气压下,GaN薄膜的晶体质量随着沉积气压的升高而提高。

基于光纤布拉格光栅的压力蒸汽灭菌器气体质量监测

基于光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating,FBG)的灭菌全过程物理参数实时动态监测系统,提出基于聚酰亚胺涂覆的FBG(Polyimide-Coated FBG,PI-FBG)对灭菌器气体的质量进行监测,研究其可行性和监测方法。评估PI-FBG的温度稳定性及温度灵敏度,通过考查合格灭菌器排气期和干燥期传感器的响应,得出动态温度及压力条件下传感器对水分子密度的响应,提出由PI-FBG和毛细不锈钢铠装FBG温度传感器配合判断灭菌期水蒸汽是否合格的方法。在灭菌器工作温度范围内,传感器具有良好的温度稳定性,温度灵敏度为0.0143 nm/℃;动态温度及压力条件下传感器对水分子密度的响应可用分段线性关系表述,线性段灵敏度分别为8.9942×10^(-4),1.7837×10^(-5),2.2272×10^(-4)和1.6236×10^(-4)nm/(g·m^(-3))。在预真空期和灭菌期进行测试可有效地判断灭菌期水蒸汽的干燥及纯净特性。本研究及前期工作为压力蒸汽灭菌器物理参数的全面监测提供了全新的光纤传感方法,具有安全、便捷、成本低和免电磁干扰等优势。