昆明理工大学机电工程学院,云南 昆明 650500
红外光学镜头的工作环境复杂,常受到外部载荷冲击。针对某款长波红外光学镜头建立了ANSYS有限元分析模型,对其进行峰值加速度为100g、持续时间为6 ms的半正弦冲击仿真分析。对提取的数据进行刚体位移、峰谷值(PV)和均方根值(RMS)的计算,并运用泽尼克多项式对冲击之后的透镜面形进行拟合,求解泽尼克多项式系数,分析冲击对红外光学镜头性能的影响。基于响应面法对红外光学镜头进行优化,对优化之后的模型进行冲击仿真,并进行对比分析。分析结果表明:对红外光学镜头进行优化,冲击之后透镜的最大变形量与最大等效应力有所降低,表征透镜面形变化的PV、RMS也有所下降;对结构进行优化,能够在一定程度上降低冲击对其造成的影响。
长波红外光学镜头 半正弦冲击 泽尼克多项式 响应面优化 激光与光电子学进展
2023, 60(23): 2322001
昆明理工大学机电工程学院,云南 昆明 650500
硫系玻璃是热成像系统元件的重要材料,虽然适合成型,但这些脆性材料的加工特性在很大程度上是未知的。因此为了解硫系玻璃的微观变形机理,采用纳米压痕仪对硫系玻璃进行压痕实验、变载划痕实验和恒载划痕实验。纳米压痕实验中获得的数据表明,硫系玻璃在压痕的过程中出现了不连续阶梯状(pop-in)现象,从而表明材料发生了弹塑性转变,并得出材料的弹性模量和硬度;通过对压痕后的形貌进行观察,发现有边缘存在材料堆积现象,这将使通过Oliver-Pharr方法计算得出的弹性模量和硬度偏大,因此需要使用半椭圆模型进行校正。通过变载划痕实验得出划痕深度-长度曲线图,分析了硫系玻璃在每种阶段的去除方式,得出了脆塑转变的临界载荷为92.3 mN;通过对恒载划痕实验数据进行分析,得出脆塑转变的临界载荷为50~120 mN,证实了变载划痕实验所得临界载荷的准确性。
材料 硫系玻璃 纳米压痕 脆塑转变 变载划痕实验 恒载划痕实验 激光与光电子学进展
2023, 60(21): 2116002
1 中国科学院光电技术研究所,四川 成都 610209
2 中国科学院大学电子电气与通信工程学院,北京 100049
To improve the performance of few-shot classification, we present a general and flexible method named Multi-Scale Attention and Domain Adaptation Network (MADA). Firstly, to tackle the problem of limited samples, a masked autoencoder is used to image augmentation. Moreover, it can be inserted as a plug-and-play module into a few-shot classification. Secondly, the multi-scale attention module can adapt feature vectors extracted by embedding function to the current classification task. Multi-scale attention machine strengthens the discriminative image region by focusing on relating samples in both base class and novel class, which makes prototypes more accurate. In addition, the embedding function pays attention to the task-specific feature. Thirdly, the domain adaptation module is used to address the domain shift caused by the difference in data distributions of the two domains. The domain adaptation module consists of the metric module and the margin loss function. The margin loss pushes different prototypes away from each other in the feature space. Sufficient margin space in feature space improves the generalization performance of the method. The experimental results show the classification accuracy of the proposed method is 67.45% for 5-way 1-shot and 82.77% for 5-way 5-shot on the miniImageNet dataset. The classification accuracy is 70.57% for 5-way 1-shot and 85.10% for 5-way 5-shot on the tieredImageNet dataset. The classification accuracy of our method is better than most previous methods. After dimension reduction and visualization of features by using t-SNE, it can be concluded that domain drift is alleviated, and prototypes are more accurate. The multi-scale attention module enhanced feature representations are more discriminative for the target classification task. In addition, the domain adaptation module improves the generalization ability of the model.
小样本图像识别 注意力机制 领域自适应 相似性度量 few-shot image classification attention mechanism domain adaptation similarity metric
Author Affiliations
Abstract
1 State Key Laboratory of Precision Spectroscopy, School of Physics and Electronic Science, East China Normal University, Shanghai 200062, China
2 Huawei Technologies Co, Ltd., Bantian Longgang District, Shenzhen 518129, China
3 Collaborative Innovation Center of Extreme Optics, Shanxi University, Taiyuan 030006, China
This paper reports the fabrication of regular large-area laser-induced periodic surface structures (LIPSSs) in indium tin oxide (ITO) films via femtosecond laser direct writing focused by a cylindrical lens. The regular LIPSSs exhibited good properties as nanowires, with a resistivity almost equal to that of the initial ITO film. By changing the laser fluence, the nanowire resistances could be tuned from 15 to 73 kΩ/mm with a consistency of ±10%. Furthermore, the average transmittance of the ITO films with regular LIPSSs in the range of 1200–2000 nm was improved from 21% to 60%. The regular LIPSS is promising for transparent electrodes of nano-optoelectronic devices—particularly in the near-infrared band.
transparent nanowires periodic surface nanostructures femtosecond laser direct writing ITO film anisotropic electrical conductivity Opto-Electronic Science
2023, 2(1): 220002
1 上海大学 通信与信息工程学院, 上海 200444
2 国网江西省电力有限公司 信息通信分公司, 南昌330000
随着智能电网技术的发展, 电流参数的监测需求日益提升。提出了一种基于磁致伸缩效应的光纤布喇格光栅(FBG)电流传感器, 将FBG全部固定于磁致伸缩材料上, 使其感知通电螺线管所产生的磁场来实现电流传感。监测FBG的波长变化可知, FBG电流传感器在0~5 A电流范围最大实现了0.773 nm的布喇格波长漂移量, 传感灵敏度高达0.184 nm/A。
磁致伸缩效应 光纤电流传感器 光纤布喇格光栅 magnetostrictive effect, fiber current sensor, fib
1 电子科技大学 电子科学与工程学院, 成都 610054
2 四川上特科技有限公司, 四川 遂宁 629299
3 四川蓝彩电子科技有限公司, 四川 遂宁 629000
4 四川遂宁市利普芯微电子有限公司, 四川 遂宁 629299
对于工作电压为5 V的集成电路, 低压触发可控硅(LVTSCR)的触发电压已能满足ESD保护要求, 但其较低的维持电压会导致严重的闩锁效应。为解决闩锁问题, 对传统LVTSCR进行了改进, 通过在N阱下方增加一个N型重掺杂埋层, 使器件触发后的电流流通路径发生改变, 降低了衬底内积累的空穴数量, 从而抑制了LVTSCR的电导调制效应, 增加了维持电压。Sentaurus TCAD仿真结果表明, 在不增加额外面积的条件下, 改进的LVTSCR将维持电压从2.44 V提高到5.57 V, 能够避免5 V工作电压集成电路闩锁效应的发生。
低压触发可控硅 静电放电 高维持电压 埋层 LVTSCR ESD high holding voltage buried layer
1 天津大学医学工程与转化医学研究院,天津 300072
2 天津工业大学生命科学学院,天津 300387
睡眠障碍是临床中的常见多发病,睡眠障碍易诱发和加重认知障碍疾病,损害海马依赖的学习记忆功能。光疗是一种改善睡眠的有效方法,鉴于此,本课题组研究了光疗对睡眠剥夺小鼠炎症反应、氧化应激反应及BDNF-TrkB信号通路的影响,探索光疗对睡眠剥夺小鼠学习记忆的影响。通过旋转圆筒法建立睡眠剥夺模型,小鼠随机被分为对照组、睡眠剥夺组、光疗组(468 nm,光照强度分别为100,300,900 lx)。光疗组边剥夺边治疗,每天早晚进行光照30 min,于剥夺3 d后对各组小鼠进行水迷宫实验和旷场实验,采用ELISA法检测小鼠血浆和海马组织中TNF-α、SOD、5-HT因子的表达量,采用RT-PCR法检测小鼠BDNF、TrkB和Akt中的mRNA表达量。结果显示:与对照组相比,睡眠剥夺导致小鼠体重下降,游泳潜伏期增长,促进了炎性因子TNF-α的表达,降低了SOD活性和5-HT的表达,并降低了BDNF、TrkB和Akt中的mRNA表达;与睡眠剥夺组相比,光疗组小鼠的游泳潜伏期缩短,平台交叉次数增多,TNF-α表达下降,SOD和5-HT表达呈上升趋势,焦虑样行为减轻,BDNF、TrkB与Akt中的mRNA表达升高;300 lx光照剂量的效果较为显著。光疗可以修复睡眠剥夺引起的氧化应激损伤,调节炎症反应,促进BDNF表达,代偿相对较短时间的睡眠剥夺,保护自身的认知能力,缓解睡眠剥夺引起的学习记忆缺陷。
医用光学 光疗 睡眠剥夺 氧化应激 学习记忆 突触可塑性