摘要：近年来,高折射率(n)光学树脂因其性能优异受到广泛关注,已广泛应用在先进光电子制造领域。本文重点介绍了增加光学树脂的n值和阿贝数(v)的设计概念,简要介绍了开发高n值光学树脂的基本方法和重要参数。综述了过去十年高折射率树脂的研究进展,从高折射率光学树脂的设计原理以及含硫型、含卤、含磷、有机-无机杂化等高折射光学树脂研究现状等方面进行梳理,并列举了高折射率光学树脂在光学胶粘剂、发光二极管(LED)封装材料、光学透镜等方面的一些应用。最后对高折射率光学树脂的未来发展进行了展望。

摘要：研制了基于光纤干涉技术的海底地震海啸监测系统,并布放在海南省万宁市的国家海洋局乌场海洋环境监测站附近海域。研制的三分量光纤干涉地震计谐振频率大约250 Hz,灵敏度达到57 dB(0 dB代表1 rad/g),工作频率范围0.005~50 Hz,最小可探测振动加速度43.4 ng/√Hz;光纤干涉水位计测量精度达到±1 cm,测量范围0~110 m。系统自2017年10月完成布放,已经连续工作超过4年,并在长期运行过程中记录地震和实时水位数据。从2018年1月到2021年12月,在系统运行期间,东北亚地区发生里氏6.0级以上地震共计60余次,其中39次被系统成功监测,例如,给出了印度尼西亚苏拉威西附近海域发生的里氏6.8级以上地震的详细测量结果。文中报告了与这项工作相关的规划、设计、制造、实验室测试、海上安装、观测、数据采集和分析。介绍了系统布放过程,描述了地震计和水位计的工作原理,给出并分析了典型的地震记录和同期的水位监测记录。

摘要：针对光纤激光中的高阶色散失配问题,基于传统光脉冲群延迟原理,提出了一种非线性啁啾光纤光栅的色散分析数学模型,推导了布拉格反射波长与色散参量及色散斜率的数值关系。同时,利用该模型研制了两款用于1μm波段超快光纤激光的非线性啁啾光纤光栅,可将入射脉冲宽度分别展宽至150 ps或1 ns以上,并通过光谱干涉法获得了两款光纤光栅的色散曲线。研究结果表明,两款光纤光栅的色散参量实测值分别为-10.3 ps/nm和-107 ps/nm,色散斜率实测值分别为-0.013 ps/nm2和-0.087 ps/nm^(2),与设计参数具有良好的一致性。这可为啁啾光纤光栅的设计分析和生产测试提供新的解决思路和参考依据。

摘要：具有低成本、高效率的挥发性有机化合物(VOC)氧化催化剂对于环境保护至关重要。钴-氮-碳(CoNC)材料由于其高度分散的Co与氮配位形成CoNx后可较好地进行氧物种的活化,在光催化、电催化氧化领域表现出超高的催化活性。但目前将CoNC催化剂应用于甲醛催化氧化尚未得到广泛研究。合成了钴氮碳/活性炭(CoNC/AC)系列催化剂,通过控制热解温度调节CoNC/AC表面的化学组成和活性位点分布,在700℃下获得的CoNC/AC催化剂在25℃下可实现70 mg·m^(-3)HCHO 95%的转化率,3300 h稳定性测试发现催化剂HCHO转化率依然稳定在90%左右。与贵金属相比,过渡金属CoNC/AC催化剂具有出色的HCHO去除能力和低成本的优势。此外,通过相关性分析和原位红外揭示了CoNC/AC催化剂上的HCHO去除机制,表明HCHO分子可以与吸附在0价Co位点的O_(2)反应,在室温下生成CO_(2)和H_(2)O(CH_(2)O→HCHO_(2)→CHO_(2)→CO_(2))。

摘要：黄龙病(Huanglongbing,HLB)被称为柑橘的癌症,及早检测出患病植株可防止病情蔓延,降低病情灾害程度。高光谱分析技术因其丰富的光谱信息,成为近年来作物病害检测的研究热点。然而高光谱设备昂贵,波段数较多,计算量大,在实际应用中尚未形成规模应用。使用合理的波段选择方法,可以去掉冗余信息,避免“维数灾难”,减轻数据存储、计算与传输压力,并降低设备成本。该研究利用地物谱仪获取了柑橘冠层叶片的高光谱信息,提出一种基于典型成分分析(Exemplar Component Analysis,ECA)的柑橘黄龙病特征波段优选方法,并与其他3种波段优选算法进行比较,分别优选了7个光谱波段的组合。基于优选波段,采用6种机器学习方法进行建模分类,对4种波段选择方法的鲁棒性进行了分析。此外,基于优选的特征波段设计了一款多光谱仪应用于柑橘黄龙病的检测。结果表明,用ECA算法选择的特征波段,其结合6种分类器在测试集上的准确率达到92%以上,并具有较好的鲁棒性。自研基于特征波段的多光谱仪对于HLB的检测精确度最高可达95%。试验表明用少量特征波段表征HLB作为检测手段具有可行性,合理的特征波段有助于降低专门农业病害光谱检测的设计成本,提高果园病情防控精准度。

摘要：非均匀左手介质填充波导传播特性的精确求解是器件设计和优化的理论基础,目前已有的数值计算方法在分析非均匀波导时,存在计算量大、消耗存储资源和精确度低等问题。将基于径向基函数的无网格法应用于非均匀左手介质填充波导特征值的计算中。这种方法结合变分公式和基于径向基函数的无网格法,得到了一个实数的、对称的特征矩阵;通过求解特征矩阵的特征值,获得非均匀左手介质填充波导的传播常数β。计算了几种典型的非均匀结构的传播特性曲线,与解析法的结果具有非常好的一致性,验证了该方法在分析非均匀左手介质填充波导中的准确性和可靠性。计算结果与基于有限元法的电磁分析软件HFSS的仿真结果一致,并且在相同的精度要求下,该方法比HFSS的分析速度更快,因此该方法在分析非均匀波导时的效率更高。

摘要：为了实现准确快速设计宽带匹配网络的目的,提出了基于人工神经网络设计宽带高效功率放大器的新方法。通过对匹配网络及晶体管阻抗特性的分析,借助人工神经网络对功率放大器的匹配网络进行建模。结合训练模型与优化方法设计宽带匹配网络初值,在指定的频带内满足晶体管最优阻抗随频率变化的曲线。选择商用的氮化镓高电子迁移率晶体管,分别设计了六阶低通网络为输入和输出匹配网络,实现了一款工作在0.2~1.6GHz的宽带高效率功率放大器。仿真结果表明,在0.2~1.6GHz(轴比带比约为156%)的带宽范围内,功率放大器达到64.5%~80.5%的漏极效率,输出功率为40.0~41.6dBm,频带内增益为11.1~12.6dB。该方法提升了宽带功率放大器匹配网络的设计速度与准确性。

摘要：随着我国高速、大容量、宽带网络的快速发展以及军用短距离战术通信系统的广泛应用,对于通信网络中光纤及无源器件故障的精准定位与实时在线监测日趋重要。本文基于非相干光频域反射(IOFDR)技术机理,以光纤中后向瑞利散射光作为信号光,并结合光波传导方程,提出了一种低成本、高精度、分布式光纤质量检测方法,并对其数值模型进行了详细推导,设计系统结构,研制系统样机。通过实验验证,采用非相干连续光源,可以以较低的光功率(<10 mW)初步实现10 km光纤的分布式检测,并可保证光纤沿线无差异的空间分辨率0.1 m,动态范围优于34.5 dB,事件盲区极小,可有效解决传统光时域反射技术(OTDR)的注入功率大、空间分辨率低、事件盲区大以及相干光频域反射技术(COFDR)成本高、体积大、测量距离有限等问题,是一种极具发展潜力和推广价值的高精度光纤网络在线健康监测技术。

摘要：心血管系统在时间和空间上均具有多尺度特点,其中微观机制决定着微观结构并最终影响宏观功能。目前,心血管系统研究在各个尺度上均有一定进展,但各维度的整合与应用还处于起步阶段。结合分子生物学与细胞生物学技术、多组学技术、小动物模型构建技术、多尺度成像与功能检测技术以及计算机建模技术,将不同尺度实验数据进行整合,可以更好地理解心血管生理与病理特征。这种研究模式已在心肌钙信号、心脏与血管重塑、血流动力学、心脏动力学等研究中得到应用,为相关机制研究提供了新思路和新途径,并有望在分子到生理水平上实现对心血管系统的虚拟仿真,从而为特异性心血管疾病诊断、手术方案设计、非侵入性精准诊断、预测评估等提供新方法和新标准。

摘要：相位敏感光时域反射系统以其分布式光纤传感技术的优势在分布式水听、压裂微地震检测、自然灾害预警等低频监测领域具有极高的应用前景。文中对系统中脉冲斩波信号与频率调制信号时钟不同源的问题予以验证,并对其产生的影响进行理论分析;设计双路同步时钟源驱动产生脉冲斩波信号和频率调制信号,降低每个脉冲重复周期中频率调制信号的随机低频相位噪声,提高探测脉冲光的相位稳定性;采用时钟同源和时钟非同源两种方式对典型的基于外差相干检测的相位敏感光时域反射系统的声光调制器进行驱动,由信号发生器驱动缠有光纤的压电陶瓷,产生不同频段的扰动信号。实验结果表明:在同一测试条件下,前者在低频段的信噪比、相位解调质量、频率响应方面均优于后者,最小响应频率为0.1 Hz,相对提高两个数量级,降低了系统中低频噪声干扰。该方法易于实现,可与现有的低频性能优化方法或结构兼容,进一步提高系统低频响应性能。