针对高分辨率遥感影像中道路形状结构错综复杂，出现窄小型道路提取错误或漏分的问题，提出一种基于空洞空间金字塔池化和注意力机制的轻量化遥感影像道路提取方法。首先，在原始高分辨率网络（HRNet）基础上，通过引入空洞空间金字塔池化模块，实现多尺度道路信息融合；再引入挤压激励通道注意力机制，增强网络特征表征质量；最后使用深度可分离卷积方法改进网络残差模块实现模型轻量化，以降低模型计算复杂度。在公开数据集上进行了模型性能测试，实验结果表明，文章所提算法的准确率、精确率、召回率、F1分数和平均交并比，相比原始HRNet分别提升了5.35 %、2.15 %、4.1 %、3.15 %和14.34 %，且减少了36.1 %的参数数量；相比其他网络，该算法突出了细小道路的特征，道路预测结果连续性、完整性好，并且模型小易于部署在实时检测设备中，有效改善了道路提取任务中错分和缺失的情况，是一种适应性更强、分割精度更高、更轻量化的多尺度道路提取算法。

微波加热不均匀性一直以来都是从事微波加热控制方向研究人员心目中的热点问题。根据微波加热装置的物理结构建立了炉内各层表面的温度静态差分模型结合实验以求得微波加热的实际功率。再基于传热学的有限差分法建立三维空间中的温度分布模型，利用MATLAB以及COMSOL仿真对比验证了模型的有效性。假定微波均匀加热求得被加热介质的平衡温度与不均匀加热时的温度进行比对以找出微波加热过程中介质的部分温升平衡点，最后互相比对找出最优点为控制对象进行专家PID（proportion-integral-derivative）微波加热。实验结果表明，该方法能较为精确地测量出被加热介质任何时刻的平衡温度，使得微波加热在工业生产上有着更加广泛的应用。

针对现有10 kW高功率工业微波炉，采用继电器作为控制执行器，在使用传统控制方法加热时，温度存在较大超调和明显振荡，系统温度稳定性较低，为解决上述问题将反向传播神经网络PID（BPNNPID）控制引入到该装置微波加热温度控制中，并以自来水为加热对象进行仿真对比与实验验证。首先，利用现有输入输出实验数据，建立工业微波炉温度控制模型；其次，运用MATLAB/SIMULINK搭建高功率工业微波炉温度控制系统并进行仿真对比实验；最后，实验验证BPNNPID控制方法在加热5 kg自来水时工业微波炉的温度控制性能，实验结果表明，较常规PID、模糊PID控制，该方法在微波加热过程中对媒质温度控制超调更小且未发生明显温度振荡，有效改善了高功率工业微波炉工作时的系统温度稳定性，有助于提高产品质量和安全性能。

The plasma mirror system was installed on the 1 PW laser beamline of Shanghai Superintense Ultrafast Laser Facility (SULF) for enhancing the temporal contrast of the laser pulse. About 2 orders of magnitude improvement on pulse contrast was measured on picosecond and nanosecond time scales. The experiments show that high-contrast laser pulses can significantly improve the cutoff energy and quantity of proton beams. Then different target distributions are assumed in particles in cell simulations, which can qualitatively assume the expansion of nanometer-scale foil. The high-contrast laser enables the SULF-1PW beamline to generally be of benefit for many potential applications.

Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜具有宽光谱吸收和高稳定性的特点。在金镜上采用磁控溅射制备了40 nm厚的Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜，将其在150 ℃下退火20 min，退火后Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅由非晶态转变为晶态。测试发现晶态Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅可饱和吸收体的调制深度提高到了原来的1.4倍，基于晶态Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅可饱和吸收体实现了脉冲宽度为1.52 ps、信噪比为47 dB的光纤锁模激光器。制备了40、60、80 nm的Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜，分析表明，随着Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜厚度的增加，光吸收率明显增加，这说明Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅薄膜的光学性质具有可控性，Ge₂Sb_1.5Bi_0.5Te₅材料在超快激光器中有应用潜力。

气溶胶垂直廓线是评估污染物来源、 输送等途径的必要手段。 气溶胶污染对环境和人体健康带来直接的影响。 该研究于2019年4—5月, 利用中国科学院大气物理研究所(39.98°N, 116.39°E)的地基多轴差分光学吸收光谱(MAX-DOAS)仪, 对北京地区春季大气光谱垂直廓线进行了观测。 凭借MAX-DOAS实时、 在线、 连续的观测优势, 能有效的对气溶胶进行监测。 MAX-DOAS基于最优估算法(OEM)以及最小二乘光谱拟合法, 并以辐射传输模型SCIATRAN作为前向模型, 利用海德堡廓线(HEIPRO)算法反演得到气溶胶消光系数的垂直廓线, 通过对气溶胶消光系数在其路径的积分获得气溶胶光学厚度(AOD)。 利用地基太阳光度计观测的AOD和高塔观测的颗粒物质量浓度垂直廓线, 分别与MAX-DOAS观测的AOD和气溶胶消光系数垂直廓线进行对比, 验证MAX-DOAS算法的适用性。 研究结果表明, MAX-DOAS与太阳光度计观测AOD结果, 相关系数为0.92, 斜率为0.89。 三层气溶胶消光系数与PM_2.5质量浓度的皮尔森相关系数从低处到高处分别达到0.69(60 m), 0.77(160 m)和0.75(280 m)。 并且, 将气溶胶平均消光系数和对应三层(60, 160和280 m)的PM_2.5平均质量浓度对比, 发现两者趋势一致。 同样的, 为了验证MAX-DOAS是否具备准确识别污染物的长距离输送的能力, 我们通过Angstrom指数确定沙尘天气, 通过计算梯度理查森数和边界层高度确定静稳天气, 分析了在特殊天气条件下, MAX-DOAS能够对沙尘和静稳天气做出及时、 准确的响应。 分析气溶胶平均消光系数, 发现气溶胶垂直廓线随高度升高呈现指数衰减变化的趋势, 并且气溶胶消光系数均值在1.5 km高度处约为近地面的50%左右, 而在1.5 km以上消光系数会随着高度的增加而快速减小。 当高度达到2 km左右时, 气溶胶消光系数均值下降到了0.1 km^-1。 以上结果表明MAX-DOAS探测大气气溶胶垂直廓线具有较高的适用性。

Single-shot 2D optical imaging of transient scenes is indispensable for numerous areas of study. Among existing techniques, compressed optical-streaking ultrahigh-speed photography (COSUP) uses a cost-efficient design to endow ultrahigh frame rates with off-the-shelf CCD and CMOS cameras. Thus far, COSUP’s application scope is limited by the long processing time and unstable image quality in existing analytical-modeling-based video reconstruction. To overcome these problems, we have developed a snapshot-to-video autoencoder (S2V-AE)—which is a deep neural network that maps a compressively recorded 2D image to a movie. The S2V-AE preserves spatiotemporal coherence in reconstructed videos and presents a flexible structure to tolerate changes in input data. Implemented in compressed ultrahigh-speed imaging, the S2V-AE enables the development of single-shot machine-learning assisted real-time (SMART) COSUP, which features a reconstruction time of 60 ms and a large sequence depth of 100 frames. SMART-COSUP is applied to wide-field multiple-particle tracking at 20,000 frames per second. As a universal computational framework, the S2V-AE is readily adaptable to other modalities in high-dimensional compressed sensing. SMART-COSUP is also expected to find wide applications in applied and fundamental sciences.

为优化1 310 nm超辐射发光二极管输出性能，提高器件输出功率，针对J型波导结构的1 310 nm超辐射发光二极管的波导结构参数及器件散热能力进行研究。结果表明波导刻蚀深度、弯曲角度和绝缘层厚度是影响器件实现高功率输出的重要因素。基于研究结果对超辐射发光二极管器件结构及工艺进行优化，制备出脊宽5 μm、弯曲角度8°、刻蚀深度1.7 μm、绝缘层厚300 nm的J型超辐射发光二极管。该器件在室温及500 mA连续注入电流条件下，直波导长度1.5 mm时实现10 nm宽的输出光谱，输出功率达到42.2 mW。