检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2025年第3期68卷 1174-1185页

作者：林小雪韦萌常天琦林婷婷吉林大学仪器科学与电气工程学院长春130026 地球信息探测仪器教育部重点实验室长春130026

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共... 详细信息

磁共振测深技术具备定性、定量获取地下水分布信息以及针对性强等优势,被广泛应用于野外水资源勘察以及工程性危害水源预警等领域.近年来,随着城市地下空间的逐渐开发和利用,城市地下水的探测需求越来越迫切.基于传统磁性源的地面磁共振地下水探测方法已趋于成熟,但由于其存在磁性回路覆盖面积大、响应信号振幅低等问题而无法在高噪声的城市环境中开展应用.针对以上问题,本文提出利用双电性源代替传统大规模磁性源回路,以解决环境适应性问题;推导空间磁场表达式,构建核函数,获取强振幅正演响应,以解决信号幅值低的问题;建立反向脉冲和同向脉冲双电性源激发模型,以讨论最佳双源装置;设置不同收发距和百米级深水案例,以探索收发参数对城市深水场景的探测潜力.经深入分析得知,同向脉冲双电性源装置能够获取远超于反向脉冲双电性源、单电性源以及传统磁性源的磁场覆盖距离、灵敏度核函数辐射深度以及深水信号感应强度.结果证明,本文所提出的双电性源磁共振探测方法具有地形适应性好、探测灵敏度高以及激发深度大等绝对优势,能够极大地拓宽磁场覆盖范围,从方法上突破传统磁性源探测弊端,具备纵深聚焦揭示深部异常体的能力.本文的研究结论为打破传统磁共振探测的瓶颈深度、以及推进城市环境下的磁共振地下水探测进程提供了理论基础.

关键词：电性源磁共振双源信号增强

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基于波前编码的制冷型红外光学系统焦深拓展研究

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光子学报 2025年第1期54卷 124-135页

作者：王馨竹杨磊段文浩杨童刘万成谢洪波天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072 电磁空间安全全国重点实验室天津300308

设计二次成像方式,解决了相位板放置位置和探测器冷阑结构之间的位置冲突,完成了制冷型红外光学系统的结构设计。引入波前编码技术,结合截止频率处调制传递函数的变化趋势和对调制传递函数曲线一致性的客观评价,分析相位板参数取值对系... 详细信息

设计二次成像方式,解决了相位板放置位置和探测器冷阑结构之间的位置冲突,完成了制冷型红外光学系统的结构设计。引入波前编码技术,结合截止频率处调制传递函数的变化趋势和对调制传递函数曲线一致性的客观评价,分析相位板参数取值对系统的不同影响,直接得到合适的相位板参数。利用光学软件对波前编码系统进行仿真,并采用Lucy-Richardson迭代算法恢复编码模糊图像。基于像素及人眼视觉感受对复原图像进行综合评价,证明波前编码技术有效拓展了普通红外光学系统的焦深,可拓展至原焦深范围的20倍。

关键词：光学设计红外光学系统波前编码焦深拓展相位板

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眼科手术显微镜低照度图像实时增强算法

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光学学报 2025年第4期45卷 65-76页

作者：郭泰龙蔡怀宇汪毅陈晓冬天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室

为减小眼科手术过程中患者光毒性损伤风险，保证医生在较低照度条件下通过显示屏观察并进行手术操作，提出一个基于眼科手术显微镜的低照度图像增强网络并设计一系列损失函数指导网络进行训练。所提算法将低照度图像增强任务分解为3个... 详细信息

为减小眼科手术过程中患者光毒性损伤风险，保证医生在较低照度条件下通过显示屏观察并进行手术操作，提出一个基于眼科手术显微镜的低照度图像增强网络并设计一系列损失函数指导网络进行训练。所提算法将低照度图像增强任务分解为3个子任务：1）通过残差去噪模块在保留图像纹理信息的同时去除噪声的影响，得到去噪图像；2）通过照度调整模块对去噪图像进行逐像素照度调整，得到照度调整图像，照度调整模块以DCE-Net(deep curve estimation net)为基础架构，使用幂次运算对高阶调整曲线形式进行相关改进，增大了照度调整范围，并减少了模块参数量与迭代次数；3）通过色调恢复模块并基于交叉注意力机制学习去噪图像的全局色调信息并对照度调整图像进行全局颜色校正。实验结果表明，在低照度合成图像数据集与自采低照度猪眼图像数据集中，所提算法在图像质量与视觉效果方面相比7种主流算法均排名前列，处理一幅3840 pixel×2160 pixel手术图像耗时7 ms，能够满足手术场景下的实时性需求。相比于常规眼科手术，所提算法能够将眼科手术显微镜所需的照明强度减小80%左右。

关键词：手术显微镜低照度图像增强图像去噪色调恢复

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用于粒子图像测速的30×荧光探测显微镜研制

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光子学报 2025年第3期54卷 203-213页

作者：娄泰袁葛郭程祥杨童杨磊谢洪波天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室

为了解决目前产品化的显微镜无法满足显微粒子图像测速系统对于复消色差长工作距和集成化要求的问题，研究了长工作距复消色差物镜的设计原理，布局照明与成像结构，得到集成化的显微镜系统。采用折射设计和无限远校正结构，设计了一款... 详细信息

为了解决目前产品化的显微镜无法满足显微粒子图像测速系统对于复消色差长工作距和集成化要求的问题，研究了长工作距复消色差物镜的设计原理，布局照明与成像结构，得到集成化的显微镜系统。采用折射设计和无限远校正结构，设计了一款具有30倍放大率、数值孔径为0.35、工作波长位于可见光波段且工作距离为17.3 mm的平场复消色差显微物镜。其整体成像性能接近衍射极限。基于光学设计进行加工与装调后，使用仪器进行实验。粒子成像与测速实验结果表明，系统可对直径为1μm的粒子清晰成像，测量速度偏差与理论模拟值偏差在6%以内，说明显微镜系统设计具有可行性，集成化的仪器表现良好。

关键词：光学设计与制造几何光学显微镜探测成像系统粒子图像测速

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紧凑高效高光束质量千赫兹Nd∶YAG MOPA激光器

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中国激光 2025年第2期52卷 35-42页

作者：池静钟凯李方杰乔鸿展孙悦郑逸哲刘宇鑫徐德刚姚建铨天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072 天津大学微光机电系统技术教育部重点实验室天津300072

报道了一种基于分光泵浦的紧凑电光调Q Nd∶YAG主振荡功率放大(MOPA)系统,其能够实现高脉冲能量、高稳定性和高光束质量的纳秒脉冲激光输出。振荡级采用YAG/Nd∶YAG键合晶体作为增益介质,在1 kHz的重复频率下输出的单脉冲能量为2.68 mJ... 详细信息

报道了一种基于分光泵浦的紧凑电光调Q Nd∶YAG主振荡功率放大(MOPA)系统,其能够实现高脉冲能量、高稳定性和高光束质量的纳秒脉冲激光输出。振荡级采用YAG/Nd∶YAG键合晶体作为增益介质,在1 kHz的重复频率下输出的单脉冲能量为2.68 mJ,脉冲宽度为4.4 ns。利用球差自补偿的单级双通端面泵浦Nd∶YAG激光放大器,将单脉冲能量放大到9.37 mJ,脉冲宽度为4.63 ns,相应的峰值功率为2.02 MW,光-光转换效率达26.86%,平均功率在1 h内的均方根(RMS)不稳定度为0.094%。使用LiB_(3)O_(5)(LBO)晶体进行倍频实验,532 nm激光的单脉冲能量为4.98 mJ,脉冲宽度为3.5 ns。该MOPA激光系统可以作为高精度测距仪和高分辨率激光雷达的理想激光源。

关键词：激光器与激光光学激光放大器电光调Q 分光泵浦球差自补偿

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超低占空比且可编程的奈奎斯特脉冲产生

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中国激光 2025年第1期52卷 150-158页

作者：李佳康姚雨生贾东方葛春风王肇颖杨天新天津大学精密仪器与光电子工程学院光电信息技术教育部重点实验室天津300072

为了实现超低占空比奈奎斯特脉冲的产生及其占空比可调,提出了一种简单且可编程的方法。该方法摆脱了对高性能矩形可调谐光滤波器的依赖,仅需要一个强度调制器和一个任意波形发生器就可以实现奈奎斯特脉冲占空比的灵活可调。在综合考虑... 详细信息

为了实现超低占空比奈奎斯特脉冲的产生及其占空比可调,提出了一种简单且可编程的方法。该方法摆脱了对高性能矩形可调谐光滤波器的依赖,仅需要一个强度调制器和一个任意波形发生器就可以实现奈奎斯特脉冲占空比的灵活可调。在综合考虑光频梳边模抑制比和平坦度以及对应奈奎斯特脉冲时域波形的前提下,利用该方法可以产生具有121根梳齿的光频梳,对应的奈奎斯特脉冲的占空比仅为0.00907。据本课题组所知,这是迄今为止报道的占空比最低的奈奎斯特脉冲。此外,还研究了电信号质量对奈奎斯特脉冲的影响。研究结果表明:任意波形发生器的采样频率限制了奈奎斯特脉冲频谱的最大带宽;在电信号相位噪声为-97.17 dBc/Hz@10 kHz的条件下,奈奎斯特脉冲的相位噪声为-96.89 dBc/Hz@10 kHz,二者的相位噪声曲线非常相似。

关键词：奈奎斯特脉冲超低占空比任意波形发生器强度调制器

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基于DAST晶体的连续太赫兹差频辐射源研究

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物理学报 2025年第3期74卷 118-126页

作者：王泽龙王与烨李海滨张敬喜徐德刚姚建铨天津大学精密仪器与光电子工程学院天津300072 天津大学光电信息技术教育部重点实验室天津300072

基于DAST晶体的太赫兹差频辐射源具有宽调谐、室温运转等优点,但DAST晶体熔点低、热导率低的特性使其在连续泵浦条件下热积累严重、晶体易损伤,这限制了其实际应用.本文理论研究了基于金刚石衬底的DAST晶体的热分布特性,实验分析了金刚... 详细信息

基于DAST晶体的太赫兹差频辐射源具有宽调谐、室温运转等优点,但DAST晶体熔点低、热导率低的特性使其在连续泵浦条件下热积累严重、晶体易损伤,这限制了其实际应用.本文理论研究了基于金刚石衬底的DAST晶体的热分布特性,实验分析了金刚石衬底对DAST晶体中热效应的改善.进一步,基于连续单频激光器与金刚石衬底DAST晶体搭建了差频太赫兹辐射源,其太赫兹波频率调谐范围为1.1—3 THz,在2.493THz处获得最大输出功率为3.39 nW,30 min内太赫兹波的功率不稳定度为2.19%.该窄线宽、可调谐太赫兹辐射源在高精度光谱检测等领域具有较高的应用潜力.

关键词：连续太赫兹源差频产生 DAST晶体

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副矿物包裹体和信号采集时间对锆石U-Pb年龄和微量元素分析结果的影响

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地学前缘 2025年第1期32卷 388-400页

作者：黄宇钟世华李三忠赵鸿薛梓萌郭广慧刘嘉情牛警徽深海圈层与地球系统教育部前沿科学中心山东青岛266100 海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋矿产资源评价与探测技术功能实验室山东青岛266100 中国地质科学院Re-Os同位素地球化学重点实验室北京100037

锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析已成为当前地球科学领域常规的分析手段。然而,锆石微区分析结果的解译受到分析点选取、仪器稳定性和采集信号校正等诸多因素的影响,定量揭示这些因素如何影响锆石微区分析结果是准确探讨该结果地质... 详细信息

锆石原位微区U-Pb定年和微量元素分析已成为当前地球科学领域常规的分析手段。然而,锆石微区分析结果的解译受到分析点选取、仪器稳定性和采集信号校正等诸多因素的影响,定量揭示这些因素如何影响锆石微区分析结果是准确探讨该结果地质意义的重要前提。本文以来自青海野马泉铁多金属矿床晚三叠世二长花岗斑岩岩体中的锆石为研究对象,开展了LA-ICP-MS锆石原位U-Pb定年和微量元素分析,以探究副矿物包裹体和信号采集时间对锆石微区分析结果产生的影响。研究结果显示,尽管信号采集时间较短时会得到较大的U-Pb定年误差,但它的改变并不会对U-Pb年龄和微量元素分析结果产生明显影响。对比含矿物包裹体和不含矿物包裹体的分析点可知,矿物包裹体的存在同样不会对定年结果产生明显干扰。然而,若选择的锆石分析位置含有磷灰石等副矿物包裹体,得到的分析数据会具有“轻稀土富集”的假象,从而造成诸多误判,如推断出错误的岩浆氧逸度特征等。因此,锆石微区分析前必须首先查明所分析的位置是否存在副矿物包裹体,而在探讨锆石微量元素数据的地质意义前必须将受到矿物包裹体混染的锆石数据予以剔除。

关键词： LA-ICP-MS 锆石 U-Pb定年副矿物包裹体信号采集时间

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基于耦合腔类电磁诱导透明的气体传感研究

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中国激光 2025年第1期52卷 234-243页

作者：谢显龙刘波徐文斌王梦宇南昌航空大学测试与光电工程学院光电信息感知技术与仪器江西省重点实验室江西南昌330063 南昌航空大学无损检测教育部重点实验室江西南昌330063 散射辐射全国重点实验室北京100854

电磁诱导透明(EIT)效应在当前光学通信、光脉冲储存和量子信息处理等领域中有着很高的应用价值,耦合腔因其高局域化光场、可调控性强、结构简单等优点成为研究电磁诱导透明的极佳介质。基于耦合模理论探究了耦合腔作为类电磁诱导透明激... 详细信息

电磁诱导透明(EIT)效应在当前光学通信、光脉冲储存和量子信息处理等领域中有着很高的应用价值,耦合腔因其高局域化光场、可调控性强、结构简单等优点成为研究电磁诱导透明的极佳介质。基于耦合模理论探究了耦合腔作为类电磁诱导透明激发介质的可行性和优越性。利用时域有限差分法仿真实现了耦合腔中类EIT效应的激发,并对工业上常见气体进行了选择性检验,最后探究了耦合腔的间距对其类EIT激发情况及气体传感灵敏度和检测极限性能的影响。类EIT被激发时灵敏度有所降低但基本稳定且能达到205.166 nm/RIU(RIU为折射率单位),检测极限值达到了7.46×10^(-4)RIU,是未激发时的4.16倍。结果表明耦合腔可为电磁诱导透明提供优势平台,为实现易调控和高性能的光学传感器件提供了新的思路。

关键词：电磁诱导透明耦合腔微腔气体传感检测极限

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中国森林火灾驱动力及其空间异质性

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地球信息科学学报 2025年第5期27卷 1214-1227页

作者：刘小情任福岳韦霆高云骥武汉大学资源与环境科学学院武汉大学地理信息系统教育部重点实验室自然资源部数字制图与国土信息应用重点实验室地球空间信息技术协同创新中心西南交通大学地球科学与工程学院

【目的】森林作为陆地生态系统的主体，具有调节气候、保持水土等多种功能。在森林面临的众多危害中，火灾对森林资源的危害日益严重。分析影响森林火灾的因素对于预防森林火灾和制定相关策略至关重要。【方法】本研究选取中国为研究区... 详细信息

【目的】森林作为陆地生态系统的主体，具有调节气候、保持水土等多种功能。在森林面临的众多危害中，火灾对森林资源的危害日益严重。分析影响森林火灾的因素对于预防森林火灾和制定相关策略至关重要。【方法】本研究选取中国为研究区，识别森林火灾主要驱动因素，选取植被、气候、地形、人类活动等森林火灾相关驱动因子，利用地理探测器进行全局森林火灾的驱动力分析。并基于植被分区方案，定量计算了8个植被区划的森林火灾空间分布驱动力。【结果】(1)全局尺度上，森林火灾的空间分布受植被覆盖度（fvc）的影响最大，解释力为0.130 2，气候因子对森林火灾的驱动力相对较强；驱动因子交互作用均为增强，森林火灾的发生是各驱动因子综合作用的结果；且森林火灾驱动因子与森林火灾发生概率之间存在非线性关系和影响阈值；(2)局域尺度上，气候和植被作为森林火灾的关键驱动因素，很大程度上解释了各个分区森林火灾的空间分布。如气温（tem）是寒温带针叶林区域（CTNF）、温带针叶、落叶阔叶混交林（TCBMF）、青藏高原高寒植被区域（AVTP）3个区域的最高解释力驱动因子，解释力分别为0.313、0.410、0.052；风速（win）是暖温带落叶阔叶林区域（WTBF）的最高解释力驱动因子，解释力为0.279。【结论】在不同区域，森林火灾主要驱动因子和因子的交互作用均有差异，定量验证了森林火灾空间分布驱动力的空间异质性。研究结果有助于了解中国不同区域森林火灾的驱动因素，并帮助政策制定者设计火灾管理战略，以减少潜在的火灾危害。

关键词：森林火灾驱动因素空间异质性地理探测器因子探测植被分区大尺度

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