检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 183-188页

作者：陆思诺李召辉陈修亮吴光华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200241

基于单光子探测的激光测距(单光子测距)通常采用脉冲飞行时间法,通过测量激光脉冲发射时刻与回波光子到达时刻,得到目标距离。为了获得高测距精度,需要使用窄脉冲激光、高精度探测器和事件计时器,导致系统成本大幅上升。介绍了一种低成... 详细信息

基于单光子探测的激光测距(单光子测距)通常采用脉冲飞行时间法,通过测量激光脉冲发射时刻与回波光子到达时刻,得到目标距离。为了获得高测距精度,需要使用窄脉冲激光、高精度探测器和事件计时器,导致系统成本大幅上升。介绍了一种低成本的单光子激光测距方法,提出移动窗口累加的互相关算法,有效提升较大时间抖动系统的测距精度。实验中,采用脉冲宽度为2.18 ns的激光二极管光源,时间抖动为0.80 ns的硅雪崩光电二极管单光子探测器,通过互相关计算,将光子飞行时间测量精度提升至0.13 ns,单程测距精度达到4.0 cm。

关键词：单光子测距激光测距单光子探测器互相关算法

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腔光力学耦合振子非平衡系统的不可逆动力学

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 329-337页

作者：邓宁宁杨成盛继腾武海斌华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室量子科学与精密测量研究院上海200241

提出在腔光力学系统中通过光力作用实现三个全同振子的近邻耦合网络,研究不同温度梯度和光力学耦合下非平衡瞬态热传输的不可逆动力学特性,并最终趋于稳态。基于量子相空间方法的熵评估理论框架,构建了适用于瞬态过程的熵动力学评估方... 详细信息

提出在腔光力学系统中通过光力作用实现三个全同振子的近邻耦合网络,研究不同温度梯度和光力学耦合下非平衡瞬态热传输的不可逆动力学特性,并最终趋于稳态。基于量子相空间方法的熵评估理论框架,构建了适用于瞬态过程的熵动力学评估方案。在对称温度热库下,研究了从弱耦合到强耦合情况下熵动力学从单调向振荡行为的转变;在非对称温度热库下,强耦合状态下的熵动力学表现出非规则振荡行为。分析结果表明了系统熵的演化和热力学不可逆行为强烈依赖于内部耦合和热库温度,为实验上准确测量非平衡瞬态的不可逆动力学演化提供了参考,为发展腔光力操控的热管理器件提供了新的思路。

关键词：腔光力学耦合振子非平衡系统熵不可逆

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基于时间数字转换器的高精度测速系统

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激光与光电子学进展 2025年第1期62卷 175-182页

作者：戴羿隆陈凯吴光贾梦辉邓伦华张三军华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200241 华东师范大学公共创新服务平台物质表征中心上海200241

光幕式弹丸测速系统被广泛应用于飞行物速度测量和武器测试领域,但其测速精度很大程度上受到系统计时精度的限制。提出并搭建基于现场可编程门阵列和多相位时钟法时间数字转换器的光幕式弹丸测速系统,其计时分辨率达到312.5 ps,计时精度... 详细信息

光幕式弹丸测速系统被广泛应用于飞行物速度测量和武器测试领域,但其测速精度很大程度上受到系统计时精度的限制。提出并搭建基于现场可编程门阵列和多相位时钟法时间数字转换器的光幕式弹丸测速系统,其计时分辨率达到312.5 ps,计时精度为125.6 ps,最大计时量程达1.342 s。同时,针对现有光幕测速系统模拟测试方案采样少、响应慢的局限,基于皮秒脉冲激光器,设计了高速响应的模拟测试方案,所提测速系统的时间测量精度优于85 ns。当弹丸速度为1000 m/s时,测速系统的理论测速精度可达0.085‰。此外,通过弹丸射击测试对所提系统进行了检验。结果表明,该系统结构简单、成本较低、计时精度高,并且具备高度可拓展性,为提升光幕测速系统的测量精度提供了一种可行的方案。

关键词：光幕测速多相位时钟现场可编程门阵列时间数字转换器

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高精度实验室微振动环境精细化控制

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实验室研究与探索 2025年第2期44卷 242-248页

作者：和晓晓贾梦辉潘春辉陈修亮张三军潘海峰华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200241 华东师范大学公共创新服务平台上海200241

为满足高精度实验室和生产的隔振要求,分析了高精度光学实验室多种可能的振动来源,并针对不同振源的特点提出了相应的振动治理方案。通过采用不同的减振方案,一方面可对外界如地铁、行车、机组等强烈振动源实现高效衰减,最大衰减可达60 ... 详细信息

为满足高精度实验室和生产的隔振要求,分析了高精度光学实验室多种可能的振动来源,并针对不同振源的特点提出了相应的振动治理方案。通过采用不同的减振方案,一方面可对外界如地铁、行车、机组等强烈振动源实现高效衰减,最大衰减可达60 dB;另一方面也可以大幅削弱实验室内部不可避免的机械、声音等振动,治理后的核心实验区域振动截止频率可以低于1 Hz,综合隔振效果优于国家对精密实验室的隔振要求。该分类分级的治理方案为高精度实验室振动的控制提供切实可行的解决方案,提高高精度实验室运行水平。

关键词：高精度实验室振动来源振动治理

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16路超快光纤激光高效相干偏振合成

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光学学报 2025年第4期45卷 243-246页

作者：张嘉怡任博李灿常洪祥唐振强王涛郭琨谢戈辉冷进勇司磊李文雪周朴国防科技大学前沿交叉学科学院暨南大学物理与光电工程学院华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室国防科技大学南湖之光实验室国防科技大学高能激光技术湖南省重点实验室

超快激光相干合成（CBC）技术是突破单路飞秒光纤激光功率极限的重要方法。基于随机并行梯度下降（SPGD）算法和光纤拉伸器进行锁相控制，实现了16路超快光纤激光高效率填充孔径相干偏振合成，得到的合成输出功率为15 W，合成效率为94%... 详细信息

超快激光相干合成（CBC）技术是突破单路飞秒光纤激光功率极限的重要方法。基于随机并行梯度下降（SPGD）算法和光纤拉伸器进行锁相控制，实现了16路超快光纤激光高效率填充孔径相干偏振合成，得到的合成输出功率为15 W，合成效率为94%，相位控制闭环状态下的锁相残差为λ21（λ为波长），合成后压缩脉冲宽度为633 fs。通过进一步加入光束指向控制，可实现更高功率、更高效率的超快光纤激光相干合成输出。

关键词：超快激光光纤激光相干合成相干偏振合成

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二维物理前沿课程的开放式教学尝试

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大学物理 2025年第1期44卷 76-81,95页

作者：陈禹熙吴闻彬袁翔华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200241 华东师范大学物理与电子科学学院上海200241

开放式教学是以关注学生的发展为核心,通过创造开放的教学环境,引导学生自主探索学习,培养学生创新思维的一种教学方式.本文将开放式教学方法应用于二维物理的前沿课程中,针对课程内容、授课方式、课程实验、考察方式四个方面开展了开... 详细信息

开放式教学是以关注学生的发展为核心,通过创造开放的教学环境,引导学生自主探索学习,培养学生创新思维的一种教学方式.本文将开放式教学方法应用于二维物理的前沿课程中,针对课程内容、授课方式、课程实验、考察方式四个方面开展了开放式教学的尝试与探索.课程探索了多元化的课程内容,将本科专业课程和学科前沿进展互相融合,并穿插前沿实验教学,尝试了多维度培养学生综合能力的课程教学新模式.这一教学尝试充分发挥国家重点实验室办学的优势,获得了良好的初步结果,为前沿课程的开放式教学提供了一种可行的思路.

关键词：二维物理开放式教学学科前沿课程

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无底物情况下来自Rhodococcus zopfii的腈水解酶中亲核进攻试剂CYS165的活性状态的探究(英文)

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南京大学学报(自然科学版) 2025年第1期61卷 129-139页

作者：张慧珠高旭丹梅晔精密光谱学国家重点实验室华东师范大学物理与电子科学学院上海200241 华东师范大学⁃上海纽约大学计算化学联合中心上海200062 山西省极端光学协同创新中心山西大学太原030006

腈水解酶作为一类在工业应用中具有巨大价值的绿色生物催化剂,能够高效地催化腈基化合物转化为羧酸.尽管其应用广泛,但腈水解酶的具体催化机制仍然不明确.先前的研究揭示了腈水解酶活性中心的GLU-LYS-GLU-CYS四联体在催化中起到关键作用... 详细信息

腈水解酶作为一类在工业应用中具有巨大价值的绿色生物催化剂,能够高效地催化腈基化合物转化为羧酸.尽管其应用广泛,但腈水解酶的具体催化机制仍然不明确.先前的研究揭示了腈水解酶活性中心的GLU-LYS-GLU-CYS四联体在催化中起到关键作用,其中CYS残基作为亲核试剂攻击腈基,其硫醇基团的电离是反应中的一个关键步骤,然而,CYS的去质子化过程尚未被清晰揭示.研究聚焦于来自Rhodococcus zopfii(RzNIT)的腈水解酶,并研究了底物尚未进入酶活性位点时CYS165的质子化状态.通过对CYS165去质子化可能路径的详细分析,确认了在无底物状态下RzNIT中的CYS165处于中性状态.这一发现为进一步研究RzNIT的催化机制奠定了基础.

关键词： ONIOM(the Own n-Layered Integrated Molecular Orbital and Molecular Mechanics) 腈水解酶能垒催化机制

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水文连通对盐沼湿地固碳减排功能的影响

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应用海洋学学报 2025年第1期44卷 114-121页

作者：崔耀楠戴禹杭杨华蕾陈雪初华东师范大学生态与环境科学学院上海200241 中交上海航道勘察设计研究院有限公司上海200120 华东师范大学河口海岸学国家重点实验室、蓝碳科学与技术研究中心上海200241

海堤、防波堤等硬质化人工设施阻碍了盐沼湿地水文连通,影响了盐沼湿地植被恢复和生态功能发挥。目前已有大量生态工程通过水文调控恢复湿地,但这些工程效果研究多聚焦于水文条件对生物多样性的影响,而对固碳减排功能的影响方面则较为... 详细信息

海堤、防波堤等硬质化人工设施阻碍了盐沼湿地水文连通,影响了盐沼湿地植被恢复和生态功能发挥。目前已有大量生态工程通过水文调控恢复湿地,但这些工程效果研究多聚焦于水文条件对生物多样性的影响,而对固碳减排功能的影响方面则较为欠缺。本研究在杭州湾北岸鹦鹉洲湿地开展大规模控制实验,以探究水文连通对盐沼湿地植物生长、温室气体排放及土壤有机碳含量的影响。结果显示,水文连通区盐沼芦苇(Phragmites australis)株高、生物量和净初级生产力显著大于水文静止区;两个研究区年均CO_(2)吸收通量无显著差异,但连通区CH_(4)排放通量显著低于静止区。这表明水文连通能够促进芦苇的生长,并增加净初级生产力,同时可有效抑制CH4排放,进而促进湿地的固碳减排功能。

关键词：湿地生态学盐沼芦苇水文条件固碳

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恒温恒湿实验室的高效节能运行与改造研究

实验室检测

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实验室检测 2025年第3期3卷 83-86页

作者：和晓晓陈修亮张三军潘海峰杨勇刘萍华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室上海200241 华东师范大学公共创新服务平台高端装备创制维护中心上海200241 华东师范大学后勤保障部能源与环境管理办公室上海200241

高精度实验室通常具有高洁净度、恒温恒湿等特点,这些基础环境条件的苛刻要求会导致该类实验室的运行能耗显著高于普通实验室。为匹配节能降碳的国家战略,针对实验室湿度控制系统的节能改造和温度精细化控制两个方面,提出一系列行之有... 详细信息

高精度实验室通常具有高洁净度、恒温恒湿等特点,这些基础环境条件的苛刻要求会导致该类实验室的运行能耗显著高于普通实验室。为匹配节能降碳的国家战略,针对实验室湿度控制系统的节能改造和温度精细化控制两个方面,提出一系列行之有效的节能降碳措施。从湿度控制系统进行节能改造,利用制冷压缩机预除湿的废热回收,实现新风处理过程中的能量循环利用;优化温度控制系统,设立独立温区系统以精细化调节各实验室温度,克服热负载不均衡导致的冷量分配问题;采用超低速送风系统改善实验室内部气流组织,确保热量及时排出;区别化定制冬、夏季空调运行方案,精准匹配环境温度变化,降低能耗。这些措施可以使实验室运行总体能耗节约40%以上,这些实施方案对构建更加绿色节能环保的环境友好型高精度实验室系统具有非常高的借鉴价值。

关键词：节能降碳恒温恒湿实验室建设与管理

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Zn2+-胆红素络合物的超快激发态动力学研究

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光谱学与光谱分析 2019年第6期39卷 1667-1671页

作者：陈琦琛刘阳依曹潇丹陈壮曹思敏潘海峰陈缙泉华东师范大学精密光谱科学与技术国家重点实验室

胆红素(Bilirubin,BR)是脊椎动物分解代谢血红素的最终产物之一,具有抗氧化和消炎等作用。体内保持正常含量的胆红素对人类的健康起着非常重要的作用,被认为有利于预防癌症、中风、糖尿病和心血管等疾病的发生[1-2]。然而胆红素过量则... 详细信息

胆红素(Bilirubin,BR)是脊椎动物分解代谢血红素的最终产物之一,具有抗氧化和消炎等作用。体内保持正常含量的胆红素对人类的健康起着非常重要的作用,被认为有利于预防癌症、中风、糖尿病和心血管等疾病的发生[1-2]。然而胆红素过量则被认为是肝功能障碍的征兆,同时也是引起新生儿严重脑损伤的原因[3]。因此,对人体中胆红素含量的快速精准检测具有十分重要的应用价值。目前为止,用于检测血清样品中胆红素含量的方法主要有重氮法、过氧化物酶法、光纤传感检测法和荧光光谱法等[4]。其中,荧光光谱法具有检测迅速和操作简便的优势[5],吸引了越来越多研究人员的关注。但是,由于胆红素自身的荧光量子产率通常低至10^-4量级[6],直接荧光测量难度很大,因此通常采用间接方式解决胆红素含量测量的难题。例如,Wabaidur等[7]通过胆红素猝灭Ru(bopy)3^2+荧光的方式来测量胆红素的含量;Aparna等[8]通过胆红素猝灭铜纳米团簇荧光的方式来测量胆红素的含量;Iwatani等[9]通过UnaG蛋白结合胆红素增强荧光的方式来测量胆红素的含量。UnaG与胆红素具有极高的亲和力,且自身几乎不发射荧光,其与胆红素结合后,会将胆红素的荧光提高三个数量级[10],可以用作人体内的荧光传感器[11]。然而,由于蛋白的制备和保存的成本十分高昂,人们更希望使用有机小分子或无机分子对胆红素的荧光进行增强。例如,Yang等[12]发现Zn^2+有助于显著增强胆红素的荧光,Kotal等[13]提出了将Zn^2+用于胆红素代谢物(尿胆素原)含量测量的方法。为了研究Zn^2+增强胆红素荧光的机理并用于胆红素含量的测量,研究首先使用了稳态荧光光谱和紫外-可见吸收光谱表征了不同Zn^2+浓度下胆红素的光学特性,并采用相对法测量了其量子产率。通过分析Zn^2+-胆红素络合物在不同探测波长下的激发谱,提出了该络合物具有两个发光基团的设想。为了进一步验证关于发光基团的设想,使用了飞秒瞬态吸收光谱的手段研究分析了Zn^2+-胆红素络合物的超快光动力学过程,分析结果与之前发表的对胆红素和Zn^2+配位方式的结论有很好的吻合。根据瞬态吸收光谱和稳态荧光光谱的数据以及所提出的模型,得到了在有无Zn^2+条件下胆红素的平均激发态寿命,进一步计算出了其辐射跃迁速率和非辐射跃迁速率的理论值。通过数据对比,得出了络合物相对单纯胆红素有更大的消光系数而具有更高的辐射跃迁速率的结论,同时发现胆红素与Zn^2+的配位方式增加了胆红素以锥型交叉退激发态的效率。

关键词：锌离子胆红素荧光增强飞秒瞬态吸收

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