摘要：表面肌电信号(sEMG,surface electromyography)作为人体运动检测的主要信息源之一,已被广泛应用于康复训练福祉机器人领域。针对人体下肢动作识别的问题,提出了一种针对表面肌电信号进行小波变换的特征提取方法。在肌电信号的频域分布中,该方法选取小波子空间中活动段的平均功率组成特征向量。为验证所提出方法的有效性,设计实现了一种微型便携式多通道sEMG信号采集系统,并利用支持向量机(SVM,support vector machine)构建分类器对腿部动作进行识别。实验结果表明:该方法能有效识别腿部常见的4种动作,同一个体动作识别率能达到95%以上,不同个体识别率平均能达到85%,能够较好地应用于下肢运动障碍患者的日常康复训练。

摘要：为改善光纤通信系统带宽容量在实际工程应用中面临的局限性,基于空分复用技术提出一种可分别传输基模与高阶模的光子晶体光纤纤芯结构,利用虚轴光束传播法得到不同结构参数下相应模式的有效折射率曲线,通过匹配两种模式的有效折射率曲线,设计了一种具有非对称双芯结构的光子晶体光纤模式转换器。光波长为1550 nm时,该器件实现了基模(LP01模)与高阶模(LP02模)之间的模式转换,在较宽的归一化频率范围内模式耦合效率可达91.98%,耦合长度约178.5μm,器件直径最大仅47.6μm。该结构设计灵活可控,可满足未来大容量通信系统的需求。

摘要：为了提高光学器件的传输性能,推动微型光学器件及大规模集成光路的发展,提出了一种新型2-D石墨烯等离子体光子晶体结构。通过周期性排列蜂窝状的石墨烯盘,调整一个周期内两个石墨烯圆盘的直径,打开狄拉克点;基于有限元法,运用COMSOL仿真光场传播、计算光子带隙,打破时间反演对称性,实现能带拓扑效应。结果表明,该设计的晶格常数等均处于纳米量级,相较于自由空间波长减小近30倍,具有小型化、高集成化等优势;该结构可在15.3THz~15.8THz频段范围进行动态调制。此研究为设计具有鲁棒性的纳米量级光子器件提供了参考,有望在波导频率的调控、光开关等领域拓展应用。