检索结果-内蒙古大学图书馆

激光与光电子学进展 2023年第17期60卷 205-212页

作者：庄俊彦陈云云陈雅宜南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室江苏南京210044

提出了一种基于双波长莫尔和发射层析的双温折射率模型,可实现等离子体电子和气体温度的同时测量,并从理论上讨论了该模型的合理性和优越性。选择不同压强下的氩弧等离子体进行实验,利用双波长莫尔层析技术测量折射率分布,探测波长分别... 详细信息

提出了一种基于双波长莫尔和发射层析的双温折射率模型,可实现等离子体电子和气体温度的同时测量,并从理论上讨论了该模型的合理性和优越性。选择不同压强下的氩弧等离子体进行实验,利用双波长莫尔层析技术测量折射率分布,探测波长分别为532 nm和808 nm,而氩弧等离子体的区域划分基于发射层析技术,最终实现了电子和气体温度的重建,以此验证了双温折射率模型的可行性,并分析了可能影响精确度的因素。本研究结果有助于扩展光学层析技术的适用范围,同时可以更好地进行等离子体流场的光学诊断。

关键词：双温折射率模型双波长莫尔层析发射层析温度分布

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电压调制的石墨烯PN结在太赫兹区的光吸收特性

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激光与光电子学进展 2017年第11期54卷 402-409页

作者：杨翠红王璐陈云云雷勇南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044

基于在石墨烯片两端外加正负电压构成PN结的方法,通过调节门电压和偏压,研究了光电导和光吸收与外加电压、无序展宽以及温度之间的关系。研究结果表明,石墨烯光电导在太赫兹区出现了负值,光的透射率增大。在太赫兹区,光电导单调依赖于... 详细信息

基于在石墨烯片两端外加正负电压构成PN结的方法,通过调节门电压和偏压,研究了光电导和光吸收与外加电压、无序展宽以及温度之间的关系。研究结果表明,石墨烯光电导在太赫兹区出现了负值,光的透射率增大。在太赫兹区,光电导单调依赖于外偏压和无序展宽,而对温度表现出复杂的依赖关系。在外电压一定的条件下,通过选择合适的温度,可增大光的透射率。该研究结论为石墨烯在太赫兹区的应用提供了理论参考。

关键词：物理光学太赫兹光吸收菲涅耳公式石墨烯PN结负动态电导率

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外电场对溴苯分子光谱特征影响的研究

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光谱学与光谱分析 2020年第12期40卷 3732-3735页

作者：陈宇刘玉柱王兴晨布玛丽亚·阿布力米提江苏省大气海洋光电探测重点实验室(南京信息工程大学) 江苏南京210044 上海期智研究院上海200232 新疆师范大学物理与电子工程学院新疆乌鲁木齐830054

芳香族化合物是一类广泛存在于自然界的性质稳定、具有很大毒性和致癌、致畸性的化学物质。其中,溴苯(C6H5Br)是破坏自然环境并对人类身体健康有严重威胁的有机污染物之一,研究外电场对溴苯光谱特征的影响在大气化学、燃烧化学、环境监... 详细信息

芳香族化合物是一类广泛存在于自然界的性质稳定、具有很大毒性和致癌、致畸性的化学物质。其中,溴苯(C6H5Br)是破坏自然环境并对人类身体健康有严重威胁的有机污染物之一,研究外电场对溴苯光谱特征的影响在大气化学、燃烧化学、环境监测等领域有很广泛的应用。基于密度泛函理论(density functional theory, DFT),在BPV86/6-311G(d, p)水平上计算优化得到了不同外加电场(0~0.03 a.u.)下,溴苯分子的红外光谱。并在此基础上,用同样的基组计算优化得到了溴苯分子的紫外-可见吸收(UV-Vis)光谱。在实际测量过程存在诸多困难,很难得到特定大小和方向电场下溴苯分子的红外光谱、 UV-Vis光谱等物理特性。研究表明:通过与实验值比较,基于密度泛函理论计算得到的溴苯的红外光谱和UV-Vis光谱具有很高的准确度和很好的分辨率,且包含的波长范围更广。因此这些结果可作为实验值的补充,为在理论上研究外电场对溴苯分子C-Br键振动频率、红外光谱和UV-Vis光谱的影响提供了新的方法和思路,具有很强的参考价值。无外电场情况下,由于C-H键振动,溴苯分子的红外光谱在频率为718 cm^-1处出现了最强吸收峰,在1 455 cm^-1处产生了一个仅次于最强峰的吸收峰。C-Br键在727和1 185 cm^-1附近有两个较强的吸收峰。随着外电场从0增大到0.03a.u., C—Br键的两个红外光谱特征峰均发生不同程度的红移且振动强度增大,部分C-H键振动也有类似的变化。电荷沿C-Br键从6C原子转移到Br原子,大大增强了Br原子的电负性, 6C原子的负电荷密度略有降低。因此, 6C原子和Br原子之间的库仑力增大,导致C-Br键红外光谱的振动强度增大。同时, UV-Vis光谱最强峰对应的波长从191.6 nm蓝移到187.4 nm,摩尔吸收系数从23 402.171增大到28 885.125。这些结果为研究溴苯在外电场下的光谱检测提供了理论参考,也对研究其他有机污染物的光谱检测方法有启示作用。

关键词：溴苯密度泛函理论红外光谱紫外-可见吸收光谱

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基于相位和发射强度实现流场的分区重建

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激光与光电子学进展 2022年第19期59卷 303-309页

作者：陈云云段传森崔芬萍南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044

用折射率测量方法来获取被测流场温度分布时,应该首先确定流场成分。提出了一种联合相位和发射强度分布对流场进行区域划分的方法,以更好地确定每个区域的成分,尽可能提高温度重建的精度。选取蜡烛-空气(非预混火焰)和丙烷-空气(预混火... 详细信息

用折射率测量方法来获取被测流场温度分布时,应该首先确定流场成分。提出了一种联合相位和发射强度分布对流场进行区域划分的方法,以更好地确定每个区域的成分,尽可能提高温度重建的精度。选取蜡烛-空气(非预混火焰)和丙烷-空气(预混火焰)燃烧流场作为实验对象,将折射率、相位和发射强度分布进行匹配,在此基础上分析并确定两个流场不同区域的成分。通过比较基于相位分区方法(模型1)、发射强度分区方法(模型2)以及联合相位和发射强度分区方法(模型3)获得的温度结果,发现模型3的结果更合理。此外,还进一步讨论了联合相位和发射强度分布对流场进行区域划分的合理性和适用性,该结果可为基于折射率测量进行复杂流场温度重建的研究提供一些参考。

关键词：折射率相位分布发射强度分布温度分布

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基于卷积残差注意力网络的高光谱图像分类算法

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信号处理 2024年第3期40卷 428-439页

作者：涂兵贺燕胡江红陈云云南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室江苏南京210044 湖南理工学院信息科学与工程学院湖南岳阳414002

基于卷积神经网络(CNN:Convolutional Neural Network)的高光谱图像(HSI:Hyperspectral Image)分类方法显著提高了分类性能,然而在获取深层语义特征方面存在瓶颈,且随着网络层数增加,计算成本明显上升。注意力机制允许网络集中注意力于... 详细信息

基于卷积神经网络(CNN:Convolutional Neural Network)的高光谱图像(HSI:Hyperspectral Image)分类方法显著提高了分类性能,然而在获取深层语义特征方面存在瓶颈,且随着网络层数增加,计算成本明显上升。注意力机制允许网络集中注意力于特定区域或通道,提高对关键信息的感知,且有助于处理图像中的长距离依赖关系,促使网络同时获取局部特征和全局特征。因此,本文提出一种基于卷积残差注意力网络的高光谱图像分类算法。首先,设计了光谱-空间特征提取模块,使网络能够更全面地捕捉高光谱图像中的信息;其次,设计注意力增强骨干,通过注意力机制和残差网络的交互,更加关注重要的通道和特定区域,提高特征的判别能力并增强对空间信息的感知能力;最后引入注意力对比学习,增强样本类内间的关联度与类间的区分度。在三个公开的高光谱数据集上的实验结果表明,相较于已有代表性高光谱图像分类算法,所提方法的分类性能更优异。

关键词：卷积神经网络高光谱图像注意力机制残差网络

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基于边界寻找算法的高温复杂流场区域划分

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激光与光电子学进展 2023年第5期60卷 111-116页

作者：程伟昊陈云云陈雅宜徐梦南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室江苏南京210044

在利用莫尔层析技术测量高温复杂流场关键物理参数时,流场的区域划分能够更好地确定成分,这对确保测量精度显得尤为重要。考虑到实际被测流场结构的复杂性,提出了一种自动寻找流场边界的算法对高温复杂流场进行区域划分。为验证算法的... 详细信息

在利用莫尔层析技术测量高温复杂流场关键物理参数时,流场的区域划分能够更好地确定成分,这对确保测量精度显得尤为重要。考虑到实际被测流场结构的复杂性,提出了一种自动寻找流场边界的算法对高温复杂流场进行区域划分。为验证算法的有效性和合理性,选取两类典型流场(氩弧等离子体和丙烷-空气火焰流场)进行了实验验证。结果表明,此算法可以显著提高流场区域划分的效率和精度,相关研究成果可以为结构较为复杂的流场重建问题提供一定的基础和思路。

关键词：边界寻找区域划分莫尔层析技术复杂流场重建

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基于引导滤波的Mie散射光谱分析

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应用光学 2017年第6期38卷 923-930页

作者：肖韶荣周炜炜江苏大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 南京信息工程大学物理与光电工程学院江苏南京210044

为提高白光散射法反演粒子粒径精度,消除散射谱噪声,使用一维引导滤波对不同角度的Mie散射光谱数据进行滤波,并分析了引导滤波的特性。为解决引导数据引起的局部噪声问题,提出了小波-引导滤波联合算法。在小散射角时,引导滤波的结果与... 详细信息

为提高白光散射法反演粒子粒径精度,消除散射谱噪声,使用一维引导滤波对不同角度的Mie散射光谱数据进行滤波,并分析了引导滤波的特性。为解决引导数据引起的局部噪声问题,提出了小波-引导滤波联合算法。在小散射角时,引导滤波的结果与小波滤波类似,但在大散射角时,引导滤波的效果要比小波滤波好,并且滤除了脉冲噪声。小波-引导联合滤波的结果在15°附近与引导滤波相同,在45°到90°时的滤波效果明显比单独的小波滤波或引导滤波效果好,并且去除了由引导数据引起的局部噪声。

关键词：引导滤波 Mie散射光谱小波变换脉冲噪声

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LIBS和Raman光谱的VOCs在线探测

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光谱学与光谱分析 2021年第9期41卷 2729-2733页

作者：陈庚胤张启航刘玉柱张程元喆陈宇陈国庆韩博元阿布力米提·布玛丽亚南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 新疆师范大学物理与电子工程学院新疆乌鲁木齐830054

作为一种主要的大气污染物,挥发性有机物(VOCs)因其对大气环境极强的破坏性和生理毒性而受到广泛的关注,在线探测大气中挥发性有机物是一个极具挑战性的工作。将激光诱导击穿光谱(LIBS)与Raman光谱相结合,分别从原子发射光谱及分子结构... 详细信息

作为一种主要的大气污染物,挥发性有机物(VOCs)因其对大气环境极强的破坏性和生理毒性而受到广泛的关注,在线探测大气中挥发性有机物是一个极具挑战性的工作。将激光诱导击穿光谱(LIBS)与Raman光谱相结合,分别从原子发射光谱及分子结构信息角度对挥发性有机物进行了分析。在线原位检测得到的LIBS光谱观测到了Br元素特征谱线及N,O和H等空气所含元素特征谱线。实验成功探测到了挥发在空气中的邻氟溴苯,对于大气中溴的探测及其相关反应机理研究提供了支持。对于高能激光作用下产生的CN和C 2自由基分子,具体分析了二者产生机理。激光脉冲使空气中的氮气和邻氟溴苯的苯电离分解,邻氟溴苯中的碳原子与空气中的氮发生反应,会形成高温的等离子体,其中的碳氮原子再重新自由组合从而形成CN自由基并自发辐射,通过光谱仪可采集到该自由基的自发辐射的分子谱。待测样品邻氟溴苯分子含有苯环,分子中存在多个碳原子。在强激光作用下邻氟溴苯分子发生光解离,易于形成C 2自由基分子,并辐射产生C 2自由基光谱。实验验证了C 2自由基来自于邻氟溴苯样品里的苯环基团。为增加对挥发性有机物分子结构信息的了解,Raman光谱在线探测的引入很有必要。在样品Raman光谱实验结果的基础上,结合了密度泛函理论(DFT)对其振动模式及分布进行了计算拟合,对其振动产生的特征峰进行了标定并获得了其特征光谱指纹。强度较高的4个峰(310,833,1036和1244 cm^(-1))是C—Br键及C—F键振动表征,特别是前二者(310和833 cm^(-1))显示存在溴、氟原子位移,可作为该分子的特征光谱指纹对其进行识别。实验证明,LIBS与Raman光谱相结合应用至VOCs的在线探测具有很好的效果,对相关探测工作具有重要参考价值。

关键词：激光诱导击穿光谱拉曼光谱挥发性有机物

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激光诱导击穿光谱对农药气溶胶的在线监测

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光谱学与光谱分析 2022年第6期42卷 1711-1715页

作者：张兴龙刘玉柱孙仲谋张启航陈宇布玛丽亚·阿布力米提南京信息工程大学江苏省大气海洋光电探测重点实验室江苏南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044 新疆师范大学物理与电子工程学院新疆乌鲁木齐830054

作为现代农业的重要工具,农药凭借其高效的灭病虫害能力在农业生产中应用广泛,然而其灭杀虫害的同时对大气环境和人体健康等方面也会造成危害。使用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对农药的气溶胶喷雾进行了在线探测,研究了使用LIBS技术对... 详细信息

作为现代农业的重要工具,农药凭借其高效的灭病虫害能力在农业生产中应用广泛,然而其灭杀虫害的同时对大气环境和人体健康等方面也会造成危害。使用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术对农药的气溶胶喷雾进行了在线探测,研究了使用LIBS技术对农药使用过程的实时监测。首先检测了清洁环境下的空气LIBS光谱,在空气的光谱中探测到大量的氮(N)、氧(O)原子发射谱,这个结果与空气成分是相吻合的;同时还观察到了氢(H)的两条巴尔默系原子谱线,这主要是来源于空气中的水蒸气。值得注意的是,在空气谱中还发现了两条氩(Ar)的原子谱线,这也表明LIBS技术在微量元素检测方面有着重大潜力。选用农药敌杀死作为研究对象,对其有效成分溴氰菊酯(C_(22)H_(19)Br_(2)NO_(3),CAS:52918-63-5)进行了LIBS检测。在溴氰菊酯的LIBS光谱中观察到了卤素元素溴(Br)的存在,标记出了两条Br的原子发射谱线(827.294和833.470 nm)。对农药样品进行探测时也发现了包括CN分子发射谱与C_(2)分子发射谱等大量空气光谱中没有检测到的特征谱线;同时还检测到了空气谱中没有观测到的元素纳(Na)以及钙(Ca);尤其是Ca,农药中不仅仅检测出了Ca的存在,而且相比于溴氰菊酯光谱中Ca谱线的能量以及数量都有着非常明显的上升。最后,实验中对CN分子的温度进行了研究;拟合得到溴氰菊酯与农药的CN分子的振动温度分别为8800和6200 K,转动温度分别为8600和5500 K。以上结果表明了使用LIBS技术对农药的在线监测是可行的,是有发展前景的。

关键词：激光诱导击穿光谱农药敌杀死溴氰菊酯

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改善布里渊光时域反射仪空间分辨率研究进展

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电子测量技术 2022年第17期45卷 22-28页

作者：毕研钊曹栋陈映恺黄秋茗郭林峰南京信息工程大学物理与光电工程学院南京210044 江苏省大气海洋光电探测重点实验室南京210044 江苏省气象光子学与光电探测国际合作联合实验室南京210044

在布里渊光时域反射(BOTDR)技术中,空间分辨率是一项重要的技术指标,受光纤中声学声子寿命的影响,工程领域应用的布里渊光时域反射仪空间分辨率多在1 m,可以满足大多数的工程需求。近年来,随着工程应用场景不断扩大,如特种结构形变监测... 详细信息

在布里渊光时域反射(BOTDR)技术中,空间分辨率是一项重要的技术指标,受光纤中声学声子寿命的影响,工程领域应用的布里渊光时域反射仪空间分辨率多在1 m,可以满足大多数的工程需求。近年来,随着工程应用场景不断扩大,如特种结构形变监测、管廊精确定位等领域对布里渊光时域反射仪空间分辨率的要求也不断提高。基于BOTDR的结构,阐述了两类提高BOTDR空间分辨率的方法,并回顾了十多年来提高空间分辨率关键技术的进展。在现有的硬件比较成熟的基础上,未来提高空间分辨率的方法将改进软件处理算法、多种编码与信号处理算法相结合使用的方向发展。

关键词：分布式光纤传感技术布里渊散射反射仪空间分辨率

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