摘要：为深入理解ArF准分子激光系统的运转机制,进而获得优化ArF准分子激光系统设计的理论及方向性指导,利用一维流体模型,以气体高压放电等离子体深紫外激光辐射过程为主要对象,研究了放电抽运ArF准分子激光系统的动力学特性,梳理了ArF准分子激光系统的能量传递过程,深入研究了等离子体放电机理,从能量沉积效率、ArF*粒子形成过程、激光输出三个方面,分析了动力学过程中影响能量效率的主要因素,提出了相应的改进优化措施.仿真结果表明,氟气及相关粒子在系统运转过程中有重要作用,工作气体中氟气的组分比例对能量效率影响较大,偏离最佳点会导致激光系统能量效率的下降.相关结论为ArF准分子激光系统的优化设计和稳定可靠运转提供了重要的理论参考依据.

摘要：利用有限元模拟软件COMSOL Multiphysics设计了乳腺癌光热成像可视化模型,该模型研究了光在乳腺癌患者乳房中的传播和热传递情况.首先构建了乳房的简化模型并进行网格划分,随后对COMSOL中系数形式偏微分方程和生物传热模块进行耦合.将系数形式偏微分方程简化近似为亥姆霍兹方程,对光在乳房及肿瘤中的传播进行可视化模拟,生物传热模块对光能量吸收导致的温度变化进行可视化.仿真结果表明:肿瘤处剩余光能量约为周围乳房组织剩余光能量的1.524%.肿瘤吸收的更多光能量导致其温度显著高于周围乳房组织的温度,温度差约为0.06 K.肿瘤中心的温度低于肿瘤边缘的温度,同时肿瘤靠近光源一侧的温度高于远离光源一侧的温度.该研究有助于理解光在人体乳房和乳腺肿瘤中的传播及相互作用,对乳腺癌的光热治疗有一定指导意义.

摘要：高铜合金(也称高强高导铜合金)同时具有高导热导电性和高强度,其复杂零件在航天航空、石油化工、武器装备及海洋舰艇等领域的应用十分广泛。由于对激光吸收率极低、热导率极高,激光选区熔化(Selective Laser Melting,SLM)成形高铜合金的研究才起步。利用2000 W高功率光纤激光器作为光源,成形了QCr0.8高铜合金,研究了工艺参数对其致密化行为的影响,获得了致密的优化工艺参数,在此基础上,研究了其组织和性能。研究结果表明:当工艺参数不当时,SLM成形QCr0.8高铜合金会产生圆气孔和不规则的未熔合孔洞,前者出现在输入激光能量过高、出现深熔模式熔道时,后者出现在输入激光能量不足、扫描间距太小及搭接率太大时。优化的工艺参数为:激光功率2000 W,扫描速度600 mm/s,扫描间距0.20 mm,铺粉层厚0.05 mm。采用优化的工艺参数成形的高铜合金的致密度可以达到99.9%。其XOZ面的微观组织是沿成形方向生长的柱状晶,XOY面的微观组织可以分为细晶区与粗晶区,采用扫描电镜(SEM)可以观察到细小的胞状晶组织。沉积态时抗拉强度为234.7 MPa,屈服强度为173.9 MPa,延伸率为26.0%,导电率为国际退火铜标准(IACS)的37.8%;经过时效热处理后,抗拉强度为468.0 MPa,屈服强度为377.3 MPa,延伸率为19.2%,导电率为IACS的98.3%。研究成果为复杂高铜合金零件的制备提供了新方法。

摘要：针对未来无线通信系统面临的频谱资源紧张问题,为提高通信系统频谱效率和时频资源利用率,提出了基于通用滤波器组频分复用的高时频效率调制技术。该技术通过灵活配置符号间隔与波形函数,无需循环前缀就能对抗符号间干扰和载波间干扰。针对不同的符号间隔设计了3种时隙传输结构,并分析了3种情况下引入的干扰问题。针对自干扰问题,进一步提出了基于帧的块迭代检测算法,通过不断补偿畸变信号极大地减小了干扰。仿真实验结果表明,所提方法在保障误码率性能的同时,提升了频谱效率和时频效率,且异步性能优越。

摘要：基于少模和多芯光纤的空分复用技术被认为是未来大幅提高单根光纤数据传输容量最重要的技术之一。采用少模光纤的空分复用技术要实现长距离传输,少模掺铒光纤放大器(Few-mode erbium-doped fiber amplifier,FM-EDFA)是补偿光纤传输损耗的关键器件,而少模掺铒光纤决定了FM-EDFA的性能。相对于单模掺铒光纤而言,少模掺铒光纤除了有增益、带宽、噪声等基本指标之外,还有一个独特的指标——差分模态增益。高差分模态增益会导致系统中断概率的提升,因此在少模掺铒光纤放大器中最小化差分模态增益以保持信号质量至关重要。本文系统阐述了差分模态增益的产生机理及改善策略,总结了少模掺铒光纤的不同设计,对比了采用不同设计及基于不同泵浦方式的少模掺铒放大光纤的性能特点,并对少模掺铒光纤的放大性能研究做出了展望。

摘要：具有高性能以及非易失特性的SCM(Storage Class Memory,存储级内存)技术逐渐成熟并开始运用到存储系统设计中,而传统的SSD仍然在存储容量上具有优势,为键值存储系统提供大容量存储的支持。现有键值存储系统不能充分发挥SCM与SSD混合存储架构的优势,需要对数据布局以及系统结构进行重新设计。针对SCM和SSD的特点,设计了基于SCM与SSD的混合式高效键值存储系统(SCM and SSD Hybrid Key-Valuestore,SSHKV)。SSHKV通过将键值存储中元数据信息存储到SCM中,将数据部分以日志方式存储到SSD中,实现性能与容量的兼顾。在SSD空间管理上,SSHKV采用逻辑空间放大策略,通过重映射TRIM指令释放的无效空间,减小了垃圾回收带来的数据迁移开销。SSHKV基于半异步半同步式IO模型实现,经过对比测试,SSHKV的随机写入性能相较于传统基于LSM-Tree的LevelDB提升了约20倍。

摘要：电子鼻融合了气体传感器阵列、数据采集电路和模式识别算法,可实现对不同气体的识别与分类。在电子鼻的研发过程和实际应用中,气体传感器阵列的响应、数据采集的精度直接影响着对目标气体的识别准确率。文中以高精度、宽量程采样为目标,设计半导体气体传感器电阻信号的采样电路,结合自动化配气系统提高信号采样稳定性。进一步通过上位机软件设计,研制出可测试多种气体的电子鼻检测系统。对乙醇、甲苯和甲醛3种气体的测试研究表明:该系统能够稳定地实现传感器电阻值信号采样,阻值范围在10 kΩ~100 MΩ,采样误差低于0.31%。结合良好的气体分类效果,展现出电子鼻应用于多组分气体检测的潜力。

摘要：为了深入了解高功率轴快流CO_2激光器放电管结构和内部流场对激光器工作性能的影响,得到更均匀稳定的辉光放电,采取对放电管内部工作气体的流动状态分别进行数值模拟和实验的方法,得到了关于放电等离子体的流场分布数据,数值模拟结果和实验结果一致,并对不同结构的管内的流场和放电表现进行了比较和分析,设计了一种新结构的放电管。结果表明,放电管内的流场特性影响着辉光放电的均匀性和稳定性,新设计的放电管内能得到更均匀的辉光放电,但还需进一步优化。

摘要：为了实现低频段太赫兹高斯波束整形为大尺寸平顶波束,提出了一种利用双相位板结构设计大尺寸平顶波束整形系统的方法。基于Input-Output算法,利用角谱理论计算系统参数,同时对所设计系统进行了数值仿真并搭建了实验系统,验证了出射光场的横向强度分布是否符合预期。结果表明,所设计的双相位板整形系统能够成功将0.1 THz高斯波束转换为百毫米尺寸的平顶波束,仿真结果与理论较为接近,证明了设计系统的合理性。实验中波束直径达到228 mm,虽存在部分能量泄漏,但是平坦程度很好,相对均方根甚至优于理论和仿真结果,可达89%以上,充分说明了设计方法的有效性。

摘要：在云计算技术与光纤网络不断发展的今天,网络数据不断增加,网络带宽面临严峻挑战。当前应用云计算资源联合最优分配方法对网络链路资源分配的结果较为落后,导致资源分配后网络数据传输扰动量以及带宽阻塞率较高。针对此问题,本文设计光纤网络中云计算资源联合最优分配方法。以网络任务模型为蓝本,构建光纤网络传输模型。将光纤网络传输模型以有向图的形式,完成网络节点传输映射分析。结合光树生成算法,设计云计算资源最优分配算法,完成光纤网络中云计算资源联合最优分配方法设计。仿真结果表明:采用所提方法后网络数据传输扰动量以及带宽阻塞率较低,提升了云计算资源的分配方法。