摘要：总谐波失真THD是衡量信道非线性程度的重要指标,应用于音频小信号放大电路的任意输出波形识别和总谐波失真的全自动测量系统成为检测信号放大性能的有效手段。为准确计算放大后的波形总谐波失真度,采用了快速傅里叶变换FFT技术。从提高系统效率角度,使用高频率采样并半数提取的技术方案。通过动态控制继电器、阻容元件及多级放大等手段,合理调整放大系统静态工作点的位置和输入波形大小,实现不同类型的失真波形输出。基于stm32f103c6单片机,联动开关一键式完成任意波形采集、识别、计算和显示,极大提升了小信号放大电路失真度测量的工作效率。Matlab运算仿真、Multisim电路仿真及实物测试表明,多级晶体管放大一致性调节电路和单片机FFT运算组成的小信号放大电路任意波形THD全自动测量系统,可准确、实时识别波形并计算出总谐波失真,一键式切换设计操作方便、节约成本,颇具实用价值。

摘要：多量子阱红外探测器是一种新型的利用子带跃迁机制的探测器件,具有非常高的设计自由度。GaN/Al(Ga)N量子阱由于大的导带带阶,超快的电子驰豫时间,超宽的红外透明区域以及高的声子能量,使得其成为继GaAs量子阱红外探测器之后又一潜在的探测材料结构。文中详细综述了国内外关于GaN基量子阱红外子带吸收及其探测器件的研究进展。首先介绍了量子阱红外探测器的工作原理及其选择定则,接着从极性GaN基多量子阱、非极性或半极性GaN基多量子阱以及纳米线结构GaN基多量子阱三个方面回顾当前GaN基多量子阱红外吸收的一些重要研究进展,包括了从近红外到远红外甚至太赫兹波段范围的各种突破。最后回顾了GaN基多量子阱红外探测器件的研究进展,包括其光电响应特性和高频响应特性,并对其未来的发展进行总结和展望。

摘要：为了研究气压及缓冲气体种类对光声信号及共振频率的影响,采用光声光谱技术,设计了一套基于光声光谱技术原理的痕量气体检测系统。实验中以NH 3标准气作为待测气体,采用向光声池内充入缓冲气体的方法来改变光声池内气压,在气压作为单一变量的条件下得出0.03MPa^0.1MPa气压范围内光声信号及共振频率的变化;采用分别向光声池内充入不同种类缓冲气体的方法,得出不同缓冲气体条件下0.03MPa^0.1MPa气压范围内光声信号及共振频率的变化。结果表明,随着气压的升高,光声信号幅值增大,并且越重的缓冲气体使光声信号增幅越大;气压的升高使得共振频率偏移,共振频率的偏移量与光声池内混合气体分子的摩尔质量成反比。该研究为解决在现场进行气体检测时,气压及背景气体变化的复杂环境对检测结果的影响提供了参考。

摘要：Docker作为容器的实施引擎,能高效部署、执行和管理容器。然而,现有Docker容器资源管理机制基于静态配置,无法根据应用类型特征和资源需求在运行时进行高效的动态资源分配。因此,实验性地分析Docker运行不同负载时的资源使用和性能情况,设计并实现了一种基于运行时的Docker动态调度算法,优先满足实时型应用容器服务要求,同时保证批处理型应用容器的性能。另外,算法根据节点运行现状推荐创建最合适的应用容器,最大化节点的资源利用率。实验表明,动态调度机制不会引入明显的性能开销;当容器间出现资源竞争时,可以将实时型应用容器满足服务要求的时间段延长87.5%,且最多对同时运行的批处理应用容器的性能造成2.9%的开销。算法推荐机制将节点上能够运行的容器实例数增大2.3倍时,对批处理型应用容器只造成最多9.3%的性能损耗。

摘要：太赫兹波具有非电离、对非极性物质穿透性高、对氢键等弱共振敏感等特性,是生物、材料、化学等领域的重要研究对象。蛋白质、糖类等生物大分子的转动频率和基团的振动频率以及分子之间弱相互作用的特征频率恰好处于太赫兹频段,这赋予了太赫兹光谱技术在生物医学领域中极大的发展潜力。然而,由于待测物尺寸一般小于太赫兹波长(0.03~3.00 mm),微量的待测物难以引起谱线的改变,太赫兹光谱检测灵敏度较低。能够灵活操控电磁波特性的超材料为解决上述问题提供了新的思路,通过设计不同的结构及参数,能够得到谐振频率位于太赫兹波段的超材料,微量的待测物即可引起谱线的明显变化。基于共振型太赫兹超材料构建了牛血清白蛋白(BSA)传感器,实验结果表明,当BSA溶液的体积质量为2.0~8.0 mg/mL时,传感器共振频率偏移量与溶液浓度呈线性关系,传感器的最低浓度检测限为0.3 mg/mL。

摘要：研究目的:大量铁路区间轨旁监测信息的传输通常采用有源方式,但其供电及传输系统建设成本高、维护难度大。基于此,本文研究采用背向散射(backscatter)通信技术和无人机,设计远距离无源铁路监测信息采集系统,以降低铁路区间轨旁监测信息传输系统的建设成本和维护难度。研究结论:(1)提出了完全无源的背向散射节点架构,设计了能反射LoRa信号的低功耗调制方式,系统分析了背向散射节点的能量收集效率和工作功耗;(2)利用无人机机动性高的特点,在无人机上搭载信号源和接收端的信息采集模块,实现沿着铁路自主巡航采集传感器信息;(3)室外部署和铁路环境测试表明,可以实现90 m以上的通信距离;(4)本文所研究的远距离无源铁路监测信息采集系统可应用于铁路区间监测信息的收集。

摘要：一流学科"金课"建设是深化教育改革,振兴本科教育的重要组成部分。本研究面向一流工程学科"金课"建设课程改革,提出构建基于"目标分析—资源开发—活动设计"三段式教学模式。以光纤光学本科课程为例,围绕三段式教学模式体系建设和实践开发,探索全过程、精细化的理论分析方法与实施路径流程,对实际建设典型成果进行了分析和说明,为"金课"建设课程改革提供了可参考案例。

摘要：为了将高斯光束整形为平顶的准直激光光束,在现有双非球面透镜整形器的基础上,设计了一种只使用一片非球面透镜的光束整形器。在理论模型中,提出了更加准确的非球面面形函数计算方法。经过数值模拟和光学设计软件仿真,分析了系统与激光光束参数变化对整形效果的影响,表明这种新型整形器可以使激光光束的平顶性得到明显的提高。此整形器避免了传统折射式光束整形器的体积大、不易调节等弊端,提高了器件的可靠性和实用性。

摘要：为实现野外或工业现场等环境对钢材中微量元素V的便携化高精度检测,本文采用二极管泵浦固体激光器作为光源,设计搭建了便携式激光诱导击穿光谱系统。基于攀钢生铁标准样品(GSB03-2582-2010系列)中钒(V)437.92 nm谱线强度和信背比对系统进行参数优化,得出最佳脉冲能量为40 mJ,最佳延时时间为4μs。在最优条件下,采用定点打靶对样品中V元素进行定量分析,定标曲线拟合度决定系数分别为0.995,V元素绝对误差的平均值为0.014%,平均相对误差为6.062%。结果表明,采用小型高脉冲能量二极管泵浦固体激光器配合小型CCD阵列光谱仪搭建的便携式LIBS系统对元素进行快速检测,达到传统LIBS系统的精度水平。该研究为野外或工业现场环境作业场合下的元素快速检测提供了一种新的思路。

摘要：为了降低功耗、实现超快速响应,设计了一种基于双矩形腔边耦合等离子体波导系统,并研究了其等离子体诱导透明效应.采用光学Kerr效应超快调控石墨烯-Ag复合材料波导结构,实现1 ps量级的超快响应时间.动态调控等离子体波导的传输相移,当泵浦光强为5.83 MW/cm^2时,等离子体诱导透明系统能够实现透射光谱π相移,这是因为基于石墨烯-Ag复合材料结构等离子体波导具有大的等效光学Kerr非线性系数,表面等离子体激元局域光场和等离子体诱导透明效应慢光对光学Kerr效应产生了协同增强作用,大大降低了系统获得透射光谱π相移的泵浦光强.等离子体诱导透明效应透明窗口的可调谐带宽为40 nm,系统的群延时控制在0.15 ps到0.85 ps之间,并且光波通过间接耦合或者相位耦合机制实现了等离子体诱导透明效应相移倍增效应.耦合模式理论计算结果很好地吻合了时域有限差分法仿真模拟结果,研究结果对于低功耗、超快速非线性响应和紧凑型光子器件的设计和制作具有一定的参考意义.