摘要：模型泛化能力是病害识别模型多场景应用的关键,该研究针对不同环境下的苹果叶片病害数据,提出一种可以提取多类型特征的强泛化苹果叶片病害识别模型CaTNet。该模型采用双分支结构,首先设计了一种卷积神经网络分支,负责提取苹果叶片图像的局部特征,其次构建了具有挤压和扩充功能的视觉Transformer分支,该分支能够提取苹果叶片图像的全局特征,最后将两种特征进行融合,使Transformer分支可以学习局部特征,使卷积神经网络分支学习全局特征。与多种卷积神经网络模型和Transformer模型相比,该模型具有更好的泛化能力,仅需学习实验室环境叶片数据,即可在自然环境数据下达到80%的识别精度,相较卷积神经网络EfficientNetV2的72.14%精度和Transformer网络PVT的52.72%精度均有较大提升,能够有效提升对不同环境数据的识别精度,解决了深度学习模型训练成本高,泛化能力弱的问题。

摘要：光信号在大气湍流中发生畸变,畸变光信号经过有缺陷的光学天线和空间光混频器后,存在混频效率低及抖动的问题。针对空间输出型和单模输出型的90°空间光混频器,推导了带初级像差的90°空间光混频器模型,并研究了湍流对混频效率的影响。仿真结果表明,对于探测器靶面半径为50μm的空间输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、球差、离焦、彗差和像散分别导致混频效率下降9.8%、0.6%、0.36%、0.02%和0.01%。对于单模输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、像散、离焦、彗差和球差分别导致混频效率下降14.11%、8.39%、6.35%、2.63%和1.13%。湍流强度Cn^(2)小于6.4×10^(-17)m^(-2/3)时,空间输出型比单模输出型混频器的混频效率高19%以上,在湍流强度Cn^(2)大于6.4×10^(-16)m^(-2/3)时,两者混频效率接近于0。最后设计加工了空间输出型和单模输出型90°混频器,并搭建性能测试平台。对于探测器靶面半径为50μm的空间输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、球差和离焦导致混频效率下降52%、10%和6%;对于单模输出型混频器,像差量为0.2λ的倾斜、像散和离焦导致混频效率下降65%、24%和11%,其他像差对混频效率没有影响。湍流对混频器性能影响的实验结果显示,空间输出型光混频器中频信号值的标准差为21.388,该值远低于单模输出型标准差247.442。

摘要：少模前置光放大加分集接收的模式可有效提高接收灵敏度和大气激光通信抗湍流能力,为此有必要研究空间光到少模光纤耦合特性。首先,基于捕获跟踪对准模型、Von Karman湍流谱模型推导了大气湍流及跟瞄误差条件下空间光到少模光纤的耦合模型。其次,基于推导模型分析得到耦合效率与少模光纤参数、湍流强度、跟瞄误差存在凸曲线关系。受到大气湍流强度(大气折射率常量C_(n)^(2)为10^(-15)到10^(-14))影响,光纤归一化频率(V值)在5附近可实现最优耦合性能,最优V值随着湍流强度增加而增加。而受到跟瞄误差(0~4μrad)影响,光纤V值也存在最优值,并随着V值增加其抗跟瞄误差能力也增加。最后,搭建了模拟大气湍流条件下的少模光纤耦合性能实验平台,实验研究了V值分别为3.8、4.6、4.9、5.1的少模光纤在不同模拟湍流强度下的耦合特性,测试结果初步验证了理论研究结果。研究结果为大气激光通信前置放大器设计等研究提供技术参考。

摘要：由于部分地区缺少长期风速资料,根据《建筑结构荷载规范》不能确定这些地区的基本风压,急需根据短期风速资料得到一个可供桥梁等工程结构设计使用的基本风压。选取中国54个代表性城市2013年~2017年的短期风速资料,使用月最大风速资料与极值I型分布函数进行拟合,矩估计法和Gumbel法分别对参数进行计算,采用柯尔莫格罗夫检验法进行检验。结果表明:54个城市的月最大风速资料均符合极值I型分布,用月最大风速资料与极值I型分布进行拟合时,Gumbel法比矩估计法的拟合效果好。因此,选用月最大风速资料拟合极值I型分布计算缺少长期风速资料地区的基本风压。采用该方法计算了重现期为6个月、50年、100年的基本风压,重现期为6个月的基本风压可以为设计使用年限较短的工程(如拆除工程)提供参考风压,重现期为50年、100年的基本风压可以为没有长期风速资料地区的桥梁等工程结构设计提供依据。最后,采用本文方法对缺少长期风速资料的阜阳市基本风压计算提供算例。本文方法对没有长期风速资料和重现期较小的风压确定具有重要工程意义。

摘要：为满足日益增长的通信容量需求,空分复用技术得到了快速发展,其中基于多平面光转换的模式复用及解复用混频器由于兼容模式多、插入损耗小等优点而成为了研究热点。为了简化相干通信接收端,本文提出了基于多平面光转换的拉盖尔高斯模解复用混频器,同时实现了模解复用和90°混频功能。本文首先提出拉盖尔高斯模解复用混频器的设计原理及参数定义,并采用基于角谱计算的波前匹配算法建立模解复用混频器模型。然后,基于模型仿真研究了正弦拉盖尔高斯模解复用混频器,仿真结果表明,所设计的混频器的插入损耗为-0.7020dB,信号光与本振光的耦合系数大于0.89,端口相位差小于10.1°。之后,进一步分析了相位板数量及像素尺寸、工作波长等对输出性能的影响,结果发现:在不考虑相位板反射等外部损耗时,随着相位板数量增加(≥8),插入损耗和模式相关损耗逐渐减小并趋于平稳;工作波长在1500~1600nm范围时,耦合系数、端口均一性、插入损耗和模式相关损耗变化较小;像素尺寸在3.2~19.2μm范围时,端口均一性和模式相关损耗变化较为平稳,耦合系数和插入损耗随着像素增大而恶化。最后,考虑到轨道角动量光束在空间光通信领域的广泛应用,在上述基础上进一步设计了轨道角动量光束的模解复用混频器,其性能满足应用要求。本研究结果表明:所提出的基于多平面光转换的拉盖尔高斯模及轨道角动量光束的模解解复用混频器可以同时实现模解复用和90°混频功能,性能较好,且具有较好的波长特性。本方案及仿真分析结果为空分复用技术中关键器件的设计提供了技术参考。

摘要：基于范德瓦耳斯力的异质结构为设计和研究高性能光电器件提供了无限的可能.本文报道了一种基于MoS_(2)/MoO_(3)的光伏型光电探测器,为了实现光伏性能,实验构建Au/MoS_(2)的非对称肖特基接触.为提高其光电性能,实验采用超薄的MoO_(3)作为覆盖层构建MoS_(2)/MoO_(3)异质结,利用MoO_(3)可见光吸收特性及良好的光透过性增加MoS_(2)材料内参与导电的电子.实验通过原子层沉积(ALD)法制备MoO_(3),并通过调控厚度来优化器件的光响应性能.研究结果表明,覆盖层MoO_(3)越薄异质结光吸收效率越高,且抑制暗电流增益的效果越显著.相比单一的MoS_(2)基光伏型光电探测器,MoS_(2)/MoO_(3)异质结器件光响应度增强近10倍,响应度高达916.121 A/W,探测率约2.74×10^(11)Jones,响应时间约73μs,有效解决平面型光伏器件响应度低的问题.本研究通过异质结构设计及其覆盖层的厚度优化,成功实现对平面型MoS_(2)基光伏器件的光电性能改善,为未来开发高性能MoS_(2)/氧化物异质结光电探测器提供参考方案.

摘要：为解决当前乙型肝炎病毒(HBV)基因检测技术在一定程度上存在成本高、操作繁琐、误诊率高等问题,在此提出了一种便携式生物传感平台用于HBV基因的超灵敏检测,可检出低至2 copies/μL的HBV基因。首次通过设计针对HBV检测序列的环介导等温扩增(LAMP)反应,实现了在40 min之内对HBV基因型单拷贝基因的检测。然后,通过在磁球上固定LAMP产物的捕获探针FP(F-Probe),同时在与FP部分互补的FPc(Complementary probe of F-Probe)链上修饰耐热蔗糖转化酶(Inv)构成Inv-FPc信号探针,Inv-FPc与FP杂交后组成信号转导探针。HBV基因的LAMP扩增产物与信号转导探针发生核酸链置换反应,使Inv-FPc信号探针脱离信号转导探针,磁性分离后溶液中的Inv-FPc信号探针可催化蔗糖转化为葡萄糖,最后通过血糖仪进行信号输出,即可间接实现对HBV基因的超灵敏检测。结果表明,所构建的生物传感平台在10~500 nmol/L浓度范围内对HBV基因片段具有良好的信号响应。选用诺如病毒基因对传感器的检测特异性进行验证,其信号与背景信号几乎一致。最后,通过对含10%体积分数人血清中的HBV基因进行检测,传感器依然展现了良好的“是/否”的特异性信号响应。为HBV的分子诊断提出一种新思路,所提出的新式传感器有望应用于HBV的现场即时(point-of-care,POC)诊断。

摘要：典型的远视患者因光线聚焦在视网膜之后导致视远、视近皆不清晰,而频繁且过度的使用调节则易出现视疲劳和内斜视等症状,儿童甚至可能发展为弱视,需及时矫正且慎重地设计个性化的矫正方案才能避免上述问题的发生。因屈光系统随年龄发生相关生理变化,远视患者在不同年龄段的调节能力差异较大,医生需根据不同年龄的屈光特点,设计合理的矫正方案。本文将综述现有的远视矫正方法,比较其优缺点和适应证,并总结不同年龄患者的远视临床表现特点和相应的矫正方案的临床进展,希望为临床上的远视矫正提供参考。

摘要：为进一步促进绿色装配式复合结构的发展,特此提出在剪力墙底部用干式连接方法,通过L型钢连接件将高强螺栓分别与底梁、剪力墙上下层结构连接起来。通过ABAQUS模拟软件,对整体现浇式剪力墙与带有水平缝螺栓连接的绿色装配式复合剪力墙分别进行拟静力试验研究。通过施加低周往复的荷载进行有限元模拟得到的钢筋应力分布云图、墙体应力分布云图、滞回曲线分析等,对比模拟数据得发现两个剪力墙刚度基本一致,可以满足初始的的设计目标,并且滞回曲线较为饱满,剪力墙的整体力学性能有了一定的提升,对比两组试件的墙体应力分布图与钢筋应力分布图,带水平缝螺栓连接的剪力墙受力性能更为良好,刚度退化较为平缓。此干式连接方式施工简单,能够积极响应保护环境减碳节能的要求,为进一步实现碳中和做出贡献。

摘要：为了对电子束泵浦钙钛矿量子点器件的建模与设计提供理论支撑,探究了电子束泵浦钙钛矿量子点膜层发光的微观过程,揭示了其能量转化模型与发光机理。首先从理论层面分析了电子束泵浦钙钛矿量子点发光与激射的微观物理过程,指出电子束泵浦量子点发光的激射阈值与发光阈值是构建其能量转化模型所需检测的宏观物理约束边界。分析讨论了其激射阈值与发光阈值的有效检测方法,并多次开展了具体的评估实验。最后,结合检测物理约束边界,模拟并构建了钙钛矿量子点膜层内部发光能量转化效率、纳米晶极化分布随电子束泵浦强度变化的关系。