检索结果-内蒙古大学图书馆

光学学报 2025年第4期45卷 27-35页

作者：刘铭马喆张建忠李鑫李睿孟志豪张明江太原理工大学物理与光电工程学院山西交通科学研究院集团有限公司太原理工大学新型传感器与智能控制教育部与山西省重点实验室

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。提出一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中心频率... 详细信息

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。提出一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中心频率扫描的线性调频脉冲序列，当传感光纤受动态应变时，后向瑞利散射（RBS）时空分布图产生频移和时移现象，利用脉冲重组解调算法和循环标定相关法对频移和时移特征进行解调，可同时获得高分辨率、大测量范围的动态应变解调结果。实验结果表明，本方案实现了应变分辨率为4 nε和最大应变值为600με的动态应变测量，测量低频动态应变（<10 Hz）时，应变单次测量最大值为传统线性调频脉冲探测方案的6倍。

关键词：光纤光学分布式光纤传感线性调频脉冲频率扫描动态应变

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面向长距离拉曼分布式光纤传感的强自相关性脉冲编码技术分析(特邀)

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红外与激光工程 2025年第4期54卷 279-286页

作者：张帆李健李璐磊曹康怡薛晓辉张明江太原理工大学物理与光电工程学院山西太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室山西太原030024

提出一种基于强自相关性脉冲编码的长距离拉曼分布式光纤传感技术,该技术将基于格雷互补序列调制的脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,同时通过傅里叶变换对后向散射信号进行解析与重构,用于恢复格雷互补序列信号被掺铒光... 详细信息

提出一种基于强自相关性脉冲编码的长距离拉曼分布式光纤传感技术,该技术将基于格雷互补序列调制的脉冲激光作为拉曼分布式光纤传感系统的探测信号,同时通过傅里叶变换对后向散射信号进行解析与重构,用于恢复格雷互补序列信号被掺铒光纤放大器所破坏的自相关性,最终实现对温度探测区域的精准识别和定位。该方案增强了格雷互补序列与探测信号的相关性,可以有效解调出传感光纤沿线的分布式温度信息,有效抑制系统噪声,将散射信号在传感光纤100 k m位置处的信噪比提升了10.29 dB,从而解决传统单脉冲拉曼分布式光纤传感技术散射信号信噪比较低导致传感距离较短的瓶颈。最终在数值模拟中实现了100 km传感距离、1 m空间分辨率和4.12℃温度分辨率的分布式温度传感。

关键词：分布式光纤传感技术拉曼散射温度解调长传感距离

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基于G-S混合编码的分布式单模光纤测温方法研究

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电子测量与仪器学报 2025年第1期39卷 244-252页

作者：李昭旭王宇郭欣明刘昕白清靳宝全太原理工大学物理与光电工程学院太原030024 太原理工大学电子信息工程学院太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原030024

为了减少分布式单模光纤温度传感系统的测温误差,文中提出了一种基于Golay-Simplex混合编码的单模光纤温度测量方法。首先将4路G码进行S码变换实现了12路G-S混合编码调制,再依次对12路编码输出信号进行S码解码处理与G码解码处理,并采用... 详细信息

为了减少分布式单模光纤温度传感系统的测温误差,文中提出了一种基于Golay-Simplex混合编码的单模光纤温度测量方法。首先将4路G码进行S码变换实现了12路G-S混合编码调制,再依次对12路编码输出信号进行S码解码处理与G码解码处理,并采用累加平均与小波变换进行了测温曲线降噪,验证了G-S混合编码的编码增益为G码与S码的编码增益乘积。对比实验结果表明,在30 km单模光纤长度、50 ns脉宽与64 bit编码长度的条件下,G-S混合编码测温系统的反斯托克斯信号幅值曲线波动范围较小,且在整个光纤长度内信噪比较大,信噪比高于Golay码编码测温系统和单脉冲测温系统。G-S混合编码的稳态测温误差可从单脉冲系统的±7.3℃优化至±2.5℃,优于Golay编码分布式拉曼光纤测温系统的测温误差±3.9℃。而空间分辨率可保持为5 m,证明了G-S混合编码在长距离单模光纤测温方面的有效性,有望为水利大坝渗漏温变等基础设施状态的融合感知提供有效的技术解决方案。

关键词：光纤温度传感拉曼光时域反射脉冲编码 G-S混合编码测温误差

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基于LFM脉冲序列的分布式光纤动态应变传感

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光学学报 2025年

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。本文提出了一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中... 详细信息

基于调频脉冲技术的分布式光纤传感系统可实现动态应变的高性能测量，但其存在应变测量范围和应变分辨率相互制约的问题。本文提出了一种基于线性调频（LFM）脉冲序列的分布式光纤动态应变传感方法，通过相位调制将探测光脉冲调制成中心频率扫描的线性调频脉冲序列，当传感光纤受动态应变时后向瑞利散射（RBS）时空分布图产生频移和时移现象，利用脉冲重组解调算法和循环标定相关法对频移和时移特征进行解调，可同时获得高分辨率、大测量范围的动态应变解调结果。实验结果表明，本方案实现了应变分辨率为4 nε和最大应变值为600με的动态应变测量，测量低频动态应变（<10 Hz）时将传统线性调频脉冲探测方案的应变单次测量最大值扩大了6倍。

关键词：光纤光学分布式光纤传感线性调频脉冲频率扫描动态应变

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全极化格雷互补码探地雷达地下目标分类识别

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电子器件 2025年第1期48卷 43-49页

作者：赵明瑞李静霞黄峥李佳素刘丽徐航王冰洁太原理工大学新型传感器与智能控制教育部和山西省重点实验室山西晋中030600 太原理工大学光电工程学院山西晋中030600

提出利用全极化格雷互补码探地雷达结合H-Alpha极化分解技术,实现对地下目标快速准确地识别。所提方法采用具有零旁瓣特性的格雷互补码信号作为探测信号,用来提高系统信噪比;采用全极化探测模式,获取比单极化探测方式更丰富的目标信息;... 详细信息

提出利用全极化格雷互补码探地雷达结合H-Alpha极化分解技术,实现对地下目标快速准确地识别。所提方法采用具有零旁瓣特性的格雷互补码信号作为探测信号,用来提高系统信噪比;采用全极化探测模式,获取比单极化探测方式更丰富的目标信息;对采集到的全极化雷达数据进行H-Alpha极化分解,最终实现不同目标的分类识别。实验结果表明:所提方法能够有效识别出地下不同极化属性的目标。进一步,研究了多目标场景中其他目标的存在对目标分类识别的影响,结果表明:当地下存在相同极化属性的目标体时,不会对目标的分类结果造成影响。而当存在不同极化属性目标体时,在分类模板上目标的分类结果会受另一目标极化属性的影响而发生偏移。尽管如此,不同属性目标数据点依然主要集中在指定区域,依旧可以识别出目标。

关键词：全极化测量探地雷达格雷互补码 H-Alpha分解

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基于博弈论组合赋权的地方高校校内专业评估

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系统科学学报 2025年第02期 149-154页

作者：杨毅彪孙桓五戴震付思美武敏太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原理工大学本科生院太原理工大学物理与光电工程学院

本科专业校内评估是地方高校教学质量保障的基础，也是专业建设可持续发展的动力。文章对地方高校的本科专业评估机制进行了调研，发现高校专业校内评估指标体系已较为完备，而指标权重的设置多采用专家打分所得，其主观依赖性较强，缺... 详细信息

本科专业校内评估是地方高校教学质量保障的基础，也是专业建设可持续发展的动力。文章对地方高校的本科专业评估机制进行了调研，发现高校专业校内评估指标体系已较为完备，而指标权重的设置多采用专家打分所得，其主观依赖性较强，缺乏量化指标权重的动态调节机制。为进一步完善校内专业评估，本文将博弈论思想应用于校内评估指标赋权，建立了指标权重离差极小化的计算模型。在充分研究近年来某高校工科专业各项指标数据后，利用博弈论组合赋权得到相关性赋权和难度赋权的综合权重。研究表明：运用博弈论组合赋权进行专业综合评估，与外部评估结果较为符合，说明本研究具有一定的有效性与可行性。

关键词：专业评估博弈论组合赋权相关性赋权难度赋权指标权重

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合金团簇(FeCr)_n中的非共线磁序和自旋轨道耦合效应

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物理学报 2013年第14期62卷 128-135页

作者：张宝龙王东红杨致刘瑞萍李秀燕太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室物理与光电工程学院太原030024

利用密度泛函理论对合金团簇(FeCr)n(n≤6)的几何结构、稳定性和磁性进行了系统的研究.研究结果表明,对n≤3的合金团簇,其基态具有共线的反铁磁序;而对于n≥4的合金团簇,其基态具有非共线磁序,因此在n=4时体系发生了共线磁序向非共线磁... 详细信息

利用密度泛函理论对合金团簇(FeCr)n(n≤6)的几何结构、稳定性和磁性进行了系统的研究.研究结果表明,对n≤3的合金团簇,其基态具有共线的反铁磁序;而对于n≥4的合金团簇,其基态具有非共线磁序,因此在n=4时体系发生了共线磁序向非共线磁序的"相变".此外,虽然3d过渡金属原子中电子的自旋轨道耦合效应比较弱,但计算结果表明对于某些小尺寸的合金团簇其轨道磁矩不能忽略.对非共线磁性团簇的成键性质以及产生磁序"相变"的物理起源进行了详细讨论.

关键词： (FeCr)n合金团簇密度泛函理论非共线磁序自旋轨道耦合效应

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金纳米棒复合体的消光特性

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物理学报 2015年第20期64卷 343-351页

作者：黄运欢李璞新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院太原030024

金属纳米颗粒局域表面等离激元共振时能够产生消光和近场增强效应已经成为国内外研究的热点.应用时域有限差分法对L形纳米棒与普通纳米棒构成的金纳米棒复合体的消光光谱及其近场增强和电流矢量密度分布进行了研究.计算结果表明,普通纳... 详细信息

金属纳米颗粒局域表面等离激元共振时能够产生消光和近场增强效应已经成为国内外研究的热点.应用时域有限差分法对L形纳米棒与普通纳米棒构成的金纳米棒复合体的消光光谱及其近场增强和电流矢量密度分布进行了研究.计算结果表明,普通纳米棒和L形纳米棒二聚体的光谱响应与纳米棒间的间距有关,而金纳米棒复合体的消光光谱可通过调整L形纳米棒与普通纳米棒间的间距、L形纳米棒的臂长度以及普通纳米棒的长度进行调谐.此外金纳米棒复合体可以分解成L形纳米棒二聚体和普通纳米棒二聚体两个部分,通过分别改变L形纳米棒的臂长和普通纳米棒的长度,对比L形纳米棒二聚体和普通纳米棒二聚体间的共振峰位置变化,可以更直观地了解金纳米棒复合体消光光谱线型的变化.这些结果可用于指导金纳米棒复合体纳米光子器件的设计,以满足其在表面增强拉曼散射和生物传感等方面应用.

关键词：表面等离激元共振时域有限差分法金纳米棒复合体消光光谱

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漏斗型完全光子带隙光波导单向传输

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物理学报 2022年第3期71卷 315-323页

作者：智文强费宏明韩雨辉武敏张明达刘欣曹斌照杨毅彪太原理工大学物理与光电工程学院太原030024 太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原030024

光波单向传输器件在全光计算和信息处理方面具有重要应用.本文提出一种具有完全光子带隙的硅基空气孔光子晶体漏斗型光波导结构,在光通信波段可实现单向传输特性.漏斗型光波导可打破光波对称传输,引入点缺陷通过模式转换与失配进一步抑... 详细信息

光波单向传输器件在全光计算和信息处理方面具有重要应用.本文提出一种具有完全光子带隙的硅基空气孔光子晶体漏斗型光波导结构,在光通信波段可实现单向传输特性.漏斗型光波导可打破光波对称传输,引入点缺陷通过模式转换与失配进一步抑制反向透射,并研究了不同的点缺陷类型与位置对反向透射的影响.采用时域有限差分法进行数值计算,优化选取了最佳的点缺陷模式.结果显示,单柱型点缺陷在向左移动5a(a为光子晶体晶格常数,a=470 nm)时,横电(TE)偏振光在工作波长1550 nm处正向透射率为0.716,透射对比度为0.929,工作带宽为111 nm.另外,本文提出的光波单向传输器件结构简单、工艺要求低,有望为集成光路中单向传输器件设计提供新的解决方案.

关键词：漏斗型光波导光子带隙点缺陷单向传输模式转换

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短内腔激光器对光子储备池计算的优化

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物理学报 2022年第19期71卷 164-173页

作者：赵彤谢文丽许俊伟贾志伟太原理工大学新型传感器与智能控制教育部重点实验室太原030024 太原理工大学物理与光电工程学院太原030024

随着高速信息时代的来临及信息量的爆炸式增长,对信息处理速度提出了更高的要求,光子储备池计算系统成为了解决方案之一.短光子寿命易于提升光子储备池计算系统的响应速度而有助于实现更高速率的信息处理.激光器内腔长度会影响光子寿命... 详细信息

随着高速信息时代的来临及信息量的爆炸式增长,对信息处理速度提出了更高的要求,光子储备池计算系统成为了解决方案之一.短光子寿命易于提升光子储备池计算系统的响应速度而有助于实现更高速率的信息处理.激光器内腔长度会影响光子寿命,同时还影响了激光器输出进入不同动力学状态时所需的相关参数值.因此,本文研究了不同内腔长度(120—900μm)对基于分布式反馈激光器的储备池计算系统性能及相关参数空间的影响.结果表明,当内腔长度在120—171μm范围内,系统可低误差处理20 Gbps速率的信息;内腔长度介于120—380μm之间时、较大的频率失谐及少量虚拟节点数(50),仍可使系统具有良好的预测效果;内腔长度较短时,反馈强度与注入强度组成的高性能参数空间可提高22%—40%.

关键词：储备池计算内腔长度信息处理非线性动力学系统

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