呼伦贝尔学院物理与电子信息学院,内蒙古 呼伦贝尔 021008
采用 Pekar 变分法研究了磁场对非对称量子阱中极化子性质的影响, 理论推导得到磁极化子基态能量的表达式, 分别讨论了磁极化子基态能量与波矢、阱宽、磁场回旋共振频率及阱深的关系。研究表明磁极化子基态能量是波矢和磁场回旋共振频率的增函数,是阱宽和阱深的减函数。由于晶体结构反演的非对称性以及磁场的作用, 极化子能量发生 Rashba 自旋-轨道分裂和 Zeeman 分裂, 分别讨论了强弱磁场下 Rashba 效应和Zeeman 效应在能量分裂中所占的主导位置。由于声子的存在降低了极化子的总能量，所以极化子态比裸电子态更稳定, 能量分裂也更稳定。
凝聚态物理 Rashba 效应 Zeeman 效应 磁极化子 非对称量子阱 condensed matter physics Rashba effect Zeeman effect magnetopolaron asymmetry quantum well
1 内蒙古呼伦贝尔学院物理与电子信息学院 内蒙古 呼伦贝尔 021008
2 内蒙古民族大学凝聚态物理研究所, 内蒙古 通辽ad 028043
量子阱由于受到受限势的限制作用会体现出特殊的物理特性, 在实验中发现量子阱的生长方向受限势必须是强受限势而另外两个方向为非强受限势, 所以本文在量子阱的生长方向施加非对称半指数受限势构成了非对称半指数势量子阱, 为了深入了解非对称半指数量子阱的结构特征, 在其垂直量子阱的生长方向施加各向异性抛物势, 同时又增加了磁场对量子阱中电子的限制作用, 研究了磁场对该量子阱中弱耦合极化子的影响。通过两次幺正变换和线性组合算符推导出弱耦合极化子的振动频率随抛物势的x与y方向的受限强度、磁场的回旋频率及非对称半指数受限势的两个参数的变化关系。并以处在非对称半指数量子阱中的GaAs半导体晶体进行模拟计算, 结果表明: 当x与y方向的受限强度及磁场的回旋频率取定值时非对称半指数量子阱中弱耦合极化子的振动频率是受限势参量U0的增函数, 而它是另一个参量σ的减函数, 参数的改变是电子声子间耦合加强促进了极化子的形成。当磁场回旋频率及参量U0和σ取定值时, 极化子的振动频率是各向异性抛物势的x方向和y方向的受限强度的增函数, 这体现了量子的尺寸限制效应, 此外, 由于磁场回旋频率随磁场的增大而增大, 磁场回旋频率增大时会使极化子受到更强的约束作用, 所以振动频率加强。当y方向的受限强度及参量U0和σ取定值时极化子的振动频率是磁场的回旋频率的增函数。
非对称半指数量子阱 弱耦合极化子 振动频率 磁场 各向异性抛物势 线性组合算符 asymmetrical semi-exponential quantum well weak-coupling polaron vibrational frequency magnetic field anisotropic parabolic potential linear combination operator
1 中国科学院合肥物质科学研究院医学物理与技术中心医学物理与技术安徽省重点实验室, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学,安徽 合肥 230026
3 合肥市第五十中学东校,安徽 合肥 230031
香味荧光笔在中小学生中应用很普遍,但尚不确定香味荧光笔是否有毒。为此,首次开展国产香味荧光笔挥发物检测实验研究。 采用固相微萃取-气相色谱-质谱(SPME-GC-MS)分析方法,对整支荧光笔及各拆解部件逐个进行挥发物检测,结果表明荧光笔气味 来自笔内墨水;在带香味的四种品牌迷你型荧光笔中,共计检测出了15种挥发物,各品牌均含有高毒物质丙烯腈以及禁止人为添加 物质乙苯。利用质子转移反应质谱在线监测方法,测量了荧光笔书写时纸张上方不同高度处的丙烯腈浓度,结果表明只要与纸张 保持20 cm以上距离,可以有效降低有毒成分对使用者的侵害。
香味荧光笔 挥发物 有毒气体 质谱分析 scented highlighter volatiles toxic gas mass spectrometry analysis 大气与环境光学学报
2019, 14(2): 136
西南交通大学信息光子与通信研究中心, 四川 成都 610031
针对偏振复用16阶正交幅度调制(16QAM)传输系统(PDM-16QAM),基于线型卡尔曼滤波器,提出了一种计算复杂度更低、线宽容忍度更高的双偏振并行载波相位恢复算法,使用两个偏振态内环和外环的符号信息对两个偏振态同时进行相位噪声估计。仿真结果表明,在传输速率为224 Gb/s传输速率下,本文算法相比于单偏振卡尔曼滤波器算法的线宽容忍度提高了7倍,由原来的400 kHz提高至2800 kHz。此外,相比于单偏振卡尔曼滤波器载波相位恢复算法,本文算法并行处理符号个数提升了4倍左右,有效提高了算法的实时性,但是复杂度有所降低。最后,在传输速率为224 Gb/s的PDM-16QAM传输实验中对本文算法进行了验证。
信号处理 载波相位恢复 卡尔曼滤波器 偏振复用
Author Affiliations
Abstract
Center for Information Photonics & Communications, School of Information Science and Technology, Southwest Jiaotong University, Chengdu 610031, China
A flexible polarization demultiplexing method based on an adaptive Kalman filter (AKF) is proposed in which the process noise covariance has been estimated adaptively. The proposed method may significantly improve the adaptive capability of an extended Kalman filter (EKF) by adaptively estimating the unknown process noise covariance. Compared to the conventional EKF, the proposed method can avoid the tedious and time consuming parameter-by-parameter tuning operations. The effectiveness of this method is confirmed experimentally in 128 Gb/s 16QAM polarization-division-multiplexing (PDM) coherent optical transmission systems. The results illustrate that our proposed AKF has a better tracking accuracy and a faster convergence (about 4 times quicker) compared to a conventional algorithm with optimal process noise covariance.
060.1660 Coherent communications Chinese Optics Letters
2018, 16(6): 060601
1 中国科学院上海技术物理研究所,上海 200083
2 红外物理国家重点实验室,上海 200083
3 中国科学院大学,北京 100049
为了解决传统神经网络算法在用于红外焦平面阵列(Infrared Focal Plane Array,IRFPA)非均匀性校正(Non-Uniformity Correction,NUC)时所面临的边缘模糊、收敛速度慢等问题,通过引入图像局部梯度特性对该算法进行了改进。通过用局部梯度相似度信息构造权值函数来对区域进行加权滤波,可以保留图像边缘信息。在迭代运算中,将梯度幅值加权的自适应参数规整因子加入了误差损失函数,并引入梯度幅值相关的自适应步长用以代替传统的固定步长,从而进一步提升了算法的校正效果和收敛速度。然后对算法的性能曲线和校正结果进行了分析。结果表明,与传统算法相比,改进的神经网络校正算法取得了更好的校正效果,其校正误差稳定低于前者,实现了有效抑制边缘模糊和提升收敛速度的目标。
红外焦平面阵列 非均匀性校正 误差反向传播 神经网络 边缘检测 infrared focal plane array non-uniformity correction error back-propagation neural network edge detection
1 中国科学院上海技术物理研究所，上海 200083
2 中国科学院红外探测与成像技术重点实验室，上海 200083
本文提出一种基于距离图像中值和双边组合滤波的曲面光顺方法，适用于激光扫描成像系统。该方法充分利用激光扫描成像系统输出的距离图像所包含的空间拓扑信息，结合双边滤波思想在曲面光顺应用中的优势与不足，采用二维处理方式实现曲面光顺，能最大程度保持曲面原形，同时大大降低了计算复杂度。实验结果表明，该方法能有效实现曲面光顺，且相比于传统算法有8 倍以上的速度提升，更能满足实时性要求。
信号处理 激光三维成像 中值滤波 双边滤波 曲面光顺 information processing laser 3D imaging median filtering bilateral filtering surface smoothing
中国科学院上海技术物理研究所， 上海 200083
提出了一种基于SOPC的TAU320红外热像仪联网方案。采用美国Altera公司生产的 Cyclone III系列FPGA芯片作为平台，搭建了包含SRAM、W5300多个外设接口的SOPC系统。通过TAU320热像仪 采集视频数据，并将其乒乓存储至SRAM；采取DMA方式读取数据，经W5300网络芯片将其传送至远程PC 机。PC端用于控制硬件电路的工作状态切换以及实现视频显示。本文系统采用TCP协议实现了视频数据传 输，并具有体积小、功耗低、控制灵活等特点。
互联网 智能视频 红外热像仪 internet intelligent video SOPC SOPC infrared thermal camera TCP TCP
中国科学院上海技术物理研究所, 上海 200083
为红外相机设计了一套基于Camera Link的红外图像实时显示系统。 红外探测器产生的模拟信号经模数转换后, 由作为控制核心的FPGA进行处理, 然后通过光纤实现 远距离传输。接收端的FPGA将信号转换成Camera Link协议数据, 再将它们传送给上位机的图像采集板卡进行采 集和转换, 最终通过上位机软件将其实时显示出来。
红外 现场可编程门阵列 光纤 infrared Camera link Camera Link FPGA optical fiber
1 内蒙古民族大学物理与电子信息学院, 内蒙古 通辽 028043
2 呼伦贝尔学院物理与电子信息学院, 内蒙古 呼伦贝尔 021008
采用线性组合算符、LLP幺正变换和变分方法, 研究Rashba效应下量子 点中强耦合束缚极化子有效质量的性质。 对RbCl量子点数值计算的结果表明:极化子的振动频率、有效质量均随极化子速率、受限强度和库仑束缚势的 增大而增大, 原因是极化子速率增大电子动能增加, 库仑束缚势增大导致电子-声子间相互作用增强, 受限强度增大使电子运动的有效范围减小导致电子能量增大, 进而使极化子的振动频率和有效质量增大。 受Rashba自旋轨道相互作用的影响, 极化子的有效质量发生劈裂, 劈裂间距随极化子速率的增大而减小。
光电子学 有效质量 线性组合算符方法 束缚极化子 Rashba效应 量子点 optoelectronics effective mass linear combination operator method bound polaron Rashba effect quantum dot
