检索结果-内蒙古大学图书馆

科学通报 2024年第12期69卷 1552-1564页

作者：王子皓杨昌喜鲍成英清华大学精密仪器系精密测量技术与仪器国家重点实验室北京100084

利用高品质因子(高Q)微腔中材料的光学非线性可以实现高相干微腔光梳的产生,这为光频梳系统的小型化和片上集成开辟了新的可能性.对于光学频率梳,梳齿间距是光频梳的关键参数,其与产生方式相关,反过来也影响了光梳的应用.芯片化的微腔... 详细信息

利用高品质因子(高Q)微腔中材料的光学非线性可以实现高相干微腔光梳的产生,这为光频梳系统的小型化和片上集成开辟了新的可能性.对于光学频率梳,梳齿间距是光频梳的关键参数,其与产生方式相关,反过来也影响了光梳的应用.芯片化的微腔光梳一般具有高重频的特点,这一特点适用于波分复用光通信、光计算、太赫兹波合成等应用.但对于精密光谱分析等应用,过大的梳齿间隔会带来光谱欠采样等问题,这一问题在中红外波段尤为明显.本文重点介绍了微腔光梳的重频调控,特别是其在光谱测量中的应用;简要分析了不同方式所产生光频梳的重频特点,以及不同应用对光梳重频的要求,特别是对双光梳测量系统;还介绍了微腔光梳与电光梳相结合的间隔光学差频(interleaved difference frequency generation,iDFG)技术,基于此技术可以实现GHz重频的中红外光梳的产生.将iDFG技术与相向传播(counter-propagating,CP)的孤子对相结合,可以实现中红外波段高相干、高分辨率的光谱测量.本文简要介绍了微腔光梳的发展,侧重于微腔光梳在光谱分析上的应用.

关键词：微腔光梳光学孤子双光梳测量重频

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气体对磁流体动力学传感器影响机理的探讨

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仪器仪表学报 2023年第4期44卷 238-248页

作者：夏赣民李醒飞刘帆天津大学精密测量技术与仪器国家重点实验室天津300072

由于气体和导电流体性质上的差异,导电流体中气体的存在将对磁流体动力学(MHD)传感器的输出特性产生影响。基于电磁感应理论和两相流理论,文章推导并建立了导电流体中含气体的MHD传感器VOF模型。通过ANSYS Fluent对含气体的MHD传感器输... 详细信息

由于气体和导电流体性质上的差异,导电流体中气体的存在将对磁流体动力学(MHD)传感器的输出特性产生影响。基于电磁感应理论和两相流理论,文章推导并建立了导电流体中含气体的MHD传感器VOF模型。通过ANSYS Fluent对含气体的MHD传感器输出特性进行仿真分析,同时搭建试验平台对不同气体含量MHD传感器进行试验验证。结果表明,导电流体中的气泡在低频时容易被拉伸撕裂成小气泡并随着角振动分散,同时使得流体环流场和电场产生偏移和畸变,角振动频率越低,此现象越明显;当导电流体中不含气体时角振动频率和幅值、重力加速度及偏心等外部因素对MHD传感器的输出特性无影响;当导电流体中含有气体时,MHD传感器的输出特性畸变等随气体含量、重力加速度和偏心的增大而增大,随角振动频率和幅值的增大而减小。文章研究成果能够为MHD传感器导电流体灌装工艺控制提供指导,有助于MHD传感器精度和稳定性的提升。

关键词： MHD微角振动传感器导电流体气液两相流偏心分析

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相干泵浦微腔光孤子基础与双光梳应用(特邀)

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红外与激光工程 2022年第5期51卷 52-63页

作者：蔡兆雨王子皓杨昌喜鲍成英清华大学精密仪器系精密测量技术与仪器国家重点实验室北京100084

光学孤子是指一种通过非线性折射率势阱维持脉冲形状不变的光波,它广泛存在于光纤、飞秒激光器、参量振荡器等系统中。近年来,人们在相干泵浦下的高Q值微腔中也观测到了光孤子,这为研究光孤子性质提供了新的实验平台。又因为微腔光孤子... 详细信息

光学孤子是指一种通过非线性折射率势阱维持脉冲形状不变的光波,它广泛存在于光纤、飞秒激光器、参量振荡器等系统中。近年来,人们在相干泵浦下的高Q值微腔中也观测到了光孤子,这为研究光孤子性质提供了新的实验平台。又因为微腔光孤子在频域上对应高重频的光学频率梳,微腔光孤子的诞生也极大地推动了小型化光学频率梳的发展。微腔光孤子频率梳已经可以实现自参考锁定;这使得片上集成的光频合成器、光原子钟、波分复用光源、微腔光谱仪、微腔激光雷达等众多应用成为了可能。文中介绍了微腔光孤子的产生基础,特别是光孤子相互作用相关的研究,还讨论了基于微腔的双光梳测量在高速成像与中红外气体光谱分析上的应用。

关键词：光孤子相干泵浦微腔光频梳双光梳测量

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基于TOI-Net的高精度货车超载智能判别方法

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仪器仪表学报 2024年第5期45卷 319-328页

作者：梁健康杰虎赵宗扬吴斌王雪森天津大学精密测量技术与仪器国家重点实验室天津300072 天津市政工程设计研究总院有限公司上海300051

针对货车超载运输为道路安全带来巨大威胁,而目前主流的货车超载判别方法存在判别效率低、监管范围小、检测成本高的问题,提出了一种基于TOI-Net的高精度货车超载智能判别方法。首先,设计了针对于超载判别任务的货车行驶轨迹图像生成方... 详细信息

针对货车超载运输为道路安全带来巨大威胁,而目前主流的货车超载判别方法存在判别效率低、监管范围小、检测成本高的问题,提出了一种基于TOI-Net的高精度货车超载智能判别方法。首先,设计了针对于超载判别任务的货车行驶轨迹图像生成方法,可将多维度货车行驶轨迹时空数据转化为货车行驶轨迹图像,在降低数据复杂性的同时实现了特征的聚合;然后,设计了一个高精度货车超载智能判别模型TOI-Net,其由RepVGG模块和位置注意力模块组成,能够充分挖掘货车行驶轨迹数据中的超载信息特征,高效完成超载判别任务。在货车超载数据集上的实验结果表明,所提方法的超载判别准确率为96.1%,且性能指标均高于主流识别网络,实现了对于货车超载行为的精确、快速和全面的判别。

关键词：智能交通人工智能货车超载判别卷积神经网络注意力机制

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谐振式光学陀螺噪声抑制技术研究现状(特邀)

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光子学报 2024年第5期53卷 39-56页

作者：王飞白禹卜韩南朝铭张仕泽李溢凡周彦汝邢恩博刘来刘文耀唐军刘俊中北大学山西省量子传感与精密测量重点实验室太原030051 中北大学仪器与电子学院动态测试技术国家重点实验室太原030051

谐振式光学陀螺仪利用光学谐振腔在时空上对光波极强的局域增强效应,有望成为兼具高精度和小体积的光学陀螺。然而,谐振式陀螺转动产生的Sagnac效应相对微弱,容易受到陀螺系统内非互易性以及互易性噪声的干扰,成为其精度提升的瓶颈。在... 详细信息

谐振式光学陀螺仪利用光学谐振腔在时空上对光波极强的局域增强效应,有望成为兼具高精度和小体积的光学陀螺。然而,谐振式陀螺转动产生的Sagnac效应相对微弱,容易受到陀螺系统内非互易性以及互易性噪声的干扰,成为其精度提升的瓶颈。在陀螺的小型化过程中这一问题更加凸显。因此,对谐振式光学陀螺仪进行噪声抑制显得尤为重要。本文详细综述了谐振式光学陀螺中非互易性和互易性两大类噪声的原理及其抑制方法,总结了该领域近来年的研究现状及未来挑战与发展趋势,为我国谐振式光学陀螺发展提供参考。

关键词：谐振式陀螺光学陀螺光学噪声抑制背向散射效应克尔效应

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当阳复向斜页岩气探测区地壳结构及其构造暗示

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地球物理学报 2024年第8期67卷 2963-2971页

作者：危自根储日升谢军范心甜中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077

本文采用接收函数H-κ叠加、多频接收函数和面波联合反演方法,获得了扬子克拉通当阳复向斜区21个密集流动地震台下方的地壳厚度、V_(p)/V_(s)比和S波速度.结果表明,该区平均地壳厚度和V_(p)/V_(s)比值分别为33.8 km和1.75,推测当阳复向... 详细信息

本文采用接收函数H-κ叠加、多频接收函数和面波联合反演方法,获得了扬子克拉通当阳复向斜区21个密集流动地震台下方的地壳厚度、V_(p)/V_(s)比和S波速度.结果表明,该区平均地壳厚度和V_(p)/V_(s)比值分别为33.8 km和1.75,推测当阳复向斜经历过下地壳减薄但地壳整体尚保持典型克拉通结构特征.研究区绝大部分台站都在3~4 km深度存在1~2 km厚的低S波速度层,推测可能与该深度范围内富集高孔隙度和低密度的页岩气层有关.本研究表明,基于密集流动地震台阵被动源数据资料,可为油气资源勘探提供有价值的参考.

关键词：当阳复向斜页岩气勘探低速薄层接收函数和面波联合反演接收函数H-κ叠加

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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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自适应龙格-库塔法在地球变形模拟中的应用

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地球物理学报 2025年第1期68卷 96-110页

作者：秦明徐建桥周江存刘清超龚立卓杨伟伟中国科学院精密测量科学与技术创新研究院大地测量与地球动力学国家重点实验室武汉430077 湖北珞珈实验室武汉430079 中国科学院大学北京100049

高精度的地球变形理论模拟是理解地球变形过程、解释观测数据和反演地球内部结构的重要依据.本文基于自适应龙格-库塔理论,发展了一种多初始解条件下的误差控制算法,并应用于地表负荷变形问题以及地球简正模的计算.该方法通过矩阵变换... 详细信息

高精度的地球变形理论模拟是理解地球变形过程、解释观测数据和反演地球内部结构的重要依据.本文基于自适应龙格-库塔理论,发展了一种多初始解条件下的误差控制算法,并应用于地表负荷变形问题以及地球简正模的计算.该方法通过矩阵变换实现截断误差的统一控制,从而获得精确的数值解.结果表明,对于均质模型1000阶负荷勒夫数的计算,自适应龙格-库塔法RK8(7)和RK5(4)相较于4阶龙格-库塔法(RK4),精度提升了约两个数量级,同时计算速度分别提高了20倍和5倍.对于PREM模型更高阶负荷勒夫数的计算,RK4方法的收敛性差,绝对误差最大为1×10^(-4)量级,而RK8(7)随着阶数的增加逐渐趋于渐近解.在对初始解和初始积分位置优化后,龙格-库塔法可将负荷勒夫数计算至1000万阶,精度至少达到1×10^(-7).当容许误差设置为1×10^(-6)时,RK8(7)计算的地球简正模本征周期的绝对误差基本在1×10^(-6) s,且在阶数为250时,其计算速度是RK4的17.42倍.最后,通过与Mineos结果的对比验证,本方法求解本征周期的精度至少达到1×10^(-3) s的量级.其中,Slichter模的本征周期与其他数值方法及观测周期的绝对误差分别为0.0055 h和0.0156 h,进一步说明了本方法的精确性和可靠性.

关键词：自适应龙格-库塔地球变形负荷勒夫数简正模 Slichter模

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二维半导体莫尔超晶格中随位置与动量变化的层间耦合

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物理学报 2023年第2期72卷 265-276页

作者：郭瑞平俞弘毅中山大学物理与天文学院广东省量子精密测量与传感重点实验室珠海519082 中山大学光电材料与技术国家重点实验室广州510275

近些年来引起广泛关注的二维半导体莫尔超晶格系统中存在着莫尔激子、强关联电子态和面外铁电性等新奇物理现象,电子的层间耦合对于理解这些现象至关重要.本文研究了二维半导体双层莫尔超晶格中的层间耦合随位置和动量的变化.外势场导... 详细信息

近些年来引起广泛关注的二维半导体莫尔超晶格系统中存在着莫尔激子、强关联电子态和面外铁电性等新奇物理现象,电子的层间耦合对于理解这些现象至关重要.本文研究了二维半导体双层莫尔超晶格中的层间耦合随位置和动量的变化.外势场导致的局域布洛赫波包的层间耦合与波包宽度以及中心位置处的层间平移有着密切关系.同时,层间耦合随动量的变化使得基态S型波包和激发态P±型波包有着截然不同的随中心位置变化的层间耦合形式:在两个S型波包的层间耦合消失的位置,S和P+型(或S和P−型)波包之间的层间耦合达到最强.利用该性质,可以通过外加光电场来调控特定谷的基态波包的层间输运.此外,双层系统中发现的面外铁电性可以归结为不同层导带和价带间的耦合导致的电子在两层中的再分配现象.将本文得到的层间耦合形式与单层紧束缚模型相结合,可计算出垂直平面的电偶极密度,其随层间平移的变化形式和数量级与实验观测相符.

关键词：二维半导体过渡金属硫族化合物莫尔超晶格层间耦合

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基于非线性相关源雪崩管模型的恒虚警激光测距电路仿真试验研究

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光子学报 2023年第4期52卷 273-280页

作者：王巍赵启航杨森张珂柳兴博刘彤宇清华大学精密仪器系激光与光子技术研究所北京100084 清华大学精密仪器系精密测量技术与仪器国家重点实验室北京100084 中国电子科技集团公司第五十三研究所光电信息控制与安全技术重点实验室天津300308

依据雪崩光电二极管(APD)产品数据手册中雪崩增益、噪声(温度)与偏压的相关关系通过曲线拟合建立了APD输入、输出和偏压控制的函数模型,并基于非线性相关源控件构建了APD的电路仿真模型。设计了具有恒虚警APD偏压自动控制以及防近程散... 详细信息

依据雪崩光电二极管(APD)产品数据手册中雪崩增益、噪声(温度)与偏压的相关关系通过曲线拟合建立了APD输入、输出和偏压控制的函数模型,并基于非线性相关源控件构建了APD的电路仿真模型。设计了具有恒虚警APD偏压自动控制以及防近程散射时间增益控制的测距电路,引入自动增益控制信号,完成了恒虚警激光测距电路的全闭环动态仿真试验研究。仿真结果表明,恒虚警测距电路可根据虚警率设计值自动捕捉APD最佳雪崩增益工作偏压,虚警率每百毫秒60~70次时最小可探测光功率达到25 nW,与实际值接近,验证了恒虚警全闭环仿真模型的可行性。

关键词：雪崩光电二极管非线性相关源恒虚警激光测距全闭环仿真近程误测

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