1 厦门大学航空航天学院，福建 厦门 361005
2 北京宇航系统工程研究所，北京 100076
针对分布式光纤传感器在航空航天领域应用中存在的应变读数异常现象，提出一种可检测和快速清除分布式光纤传感器应变读数异常的自适应后处理算法，以提高传感器监测精度与数据可靠性。该算法采用K均值聚类方法进行自适应定义阈值，以区分不同结构特征及不同服役环境导致的数据分布与噪声响应的差异性。在此基础上，对扭曲的应变曲线实行连续的几何偏置来消除应变读数异常。最后以航天燃料贮箱压力循环实验中采集的分布式光纤传感数据处理为例验证所提方法的有效性，使用Pearson相关系数来表征后处理曲线与无异常曲线的相关性，并与其他后处理算法进行对比。结果表明，针对2种主要类型、8种典型案例的应变异常现象，所提方法均能获得最佳的后处理结果，与无异常曲线的相关性系数不低于0.917。
光纤光学 瑞利散射 分布式光纤传感 K均值聚类 自适应阈值 复合材料贮箱
1 浙江大学杭州国际科创中心先进半导体研究院，浙江省宽禁带功率半导体材料与器件重点实验室，杭州 311200
2 浙江大学硅材料国家重点实验室，材料科学与工程学院，杭州 310027
3 杭州乾晶半导体有限公司，杭州 311200
4 浙江机电职业技术学院，杭州 310053
研磨作为4H碳化硅(4H-SiC)晶片加工的重要工序之一，对4H-SiC衬底晶圆的质量具有重要影响。本文研究了金刚石磨料形貌和分散介质对4H-SiC晶片研磨过程中材料去除速率和面型参数的影响，基于研磨过程中金刚石磨料与4H-SiC晶片表面的接触情况，推导出简易的晶片材料去除速率模型。研究结果表明，磨料形貌显著影响4H-SiC晶片的材料去除速率，材料去除速率越高，晶片的总厚度变化(TTV)越小。由于4H-SiC中C面和Si面的各向异性，4H-SiC晶片研磨过程中C面的材料去除速率高于Si面。在分散介质的影响方面：水基体系研磨液的Zeta电位绝对值较高，磨料分散均匀，水的高导热系数有利于控制研磨过程中的盘面温度；乙二醇体系研磨液的Zeta电位绝对值小，磨料易发生团聚，增大研磨过程的磨料切入深度，晶片的材料去除速率提高，晶片最大划痕深度随之增大。
4H碳化硅 研磨 金刚石磨料 分散介质 材料去除速率 面型参数 4H-SiC lapping diamond abrasive dispersion medium material removal rate surface parameter
1 十堰市太和医院(湖北医药学院附属医院)普通外科, 胚胎干细胞研究湖北省重点实验室, 十堰 442000
2 中南大学湘雅医学院附属海口医院普通外科, 海口 570000
3 锦州医科大学太和研究生培养基地, 十堰 442000
为研究神经介素U受体1(NMUR1)在乳腺癌(BRCA)中的甲基化状态及其对预后的作用, 通过UALCAN数据库中癌症基因组图谱(TCGA)数据分析NMUR1在组织中的表达水平, 并利用人类蛋白质图谱(HPA)数据库对其进行进一步验证; 采用SurvivalMeth数据库分析NMUR1在BRCA中的甲基化状态, 并通过比例风险(COX)回归分析、Kaplan-Meier生存分析研究NMUR1甲基化状态与BRCA患者预后的相关性。共纳入分析UALCAN数据库中TCGA-BRCA肿瘤组织样本1 097例和正常乳腺组织样本114例, 结果发现, NMUR1在BRCA组织中的表达显著下调(P<0.001)。甲基化分析显示, NMUR1在BRCA组织中的cg00143376、cg01649597、cg02204630、cg10042319、cg16297948、cg17207690、cg18250832、cg18877969、cg19077400、cg21424120、cg26913833位点上的甲基化水平有显著差异(P<0.001)。Kaplan-Meier生存分析结果表明, NMUR1在BRCA组织中胞嘧啶-磷酸-鸟嘌呤(CpG)岛甲基化高风险组(n=320)患者的生存率显著低于低风险组(n=461)［风险比(HR)=2.140?300, 95%CI(1.305?4, 3.509?1), P=0.001］。与低风险组相比, 高风险组在cg18877969(P=0.015)、cg16297948(P=0.028)、cg19077400(P=0.011)、cg26913833(P=0.035)位点的CpG岛甲基化水平较高。NMUR1在BRCA组织中呈高甲基化状态, 且NMUR1 CpG岛甲基化与BRCA患者的预后相关, 这为NMUR1作为BRCA预后和(或)治疗的新靶点提供了依据。
神经介素U SurvivalMeth数据库 甲基化 乳腺癌 预后 neuromedin U SurvivalMeth database methylation BRCA prognosis
Author Affiliations
Abstract
Department of Control Science and Engineering, Harbin Institute of Technology, Harbin 150001, China
As a high-resulotion biological imaging technology, photoacoustic microscopy (PAM) is difficult to use in real-time imaging due to the long data acquisition time. Herein, a fast data acquisition and image recovery method named sparse PAM based on a low-rank matrix approximation is proposed. Specifically, the process to recover the final image from incomplete data is formulated into a low-rank matrix completion framework, and the “Go Decomposition” algorithm is utilized to solve the problem. Finally, both simulated and real PAM experiments are conducted to verify the performance of the proposed method and demonstrate clinical potential for many biological diseases.
100.3020 Image reconstruction-restoration 170.5120 Photoacoustic imaging 170.0110 Imaging systems Chinese Optics Letters
2016, 14(9): 091701
1 浙江大学 信息与电子工程学院，浙江 杭州 310027
2 中兴通讯股份有限公司，广东 深圳 518057
在光学玻璃基片上制作了双层掩埋式多模光波导芯片，这种芯片中的上、下两层光波导均通过熔盐离子交换和电场辅助离子迁移形成。对光波导的横截面以及输出光斑进行了观察，并进行了损耗和串扰测试。研究结果表明：双层多模光波导芯片中上、下两层光波导芯部横截面尺寸分别为29 μm×19 μm和31 μm×20 μm; 两层波导的输出光斑尺寸相互匹配; 两层波导传输损耗分别为1.00±0.32 dB/cm和0.78±0.35 dB/cm; 两层光波导之间的串扰在17.7dB左右。这种玻璃基片上的双层多模光波导可以使板级光互连的互连密度增大一倍，提高EOCB的性能。
玻璃 离子交换 多模光波导 光互连 glass ion-exchange multimode optical waveguide optical interconnect 红外与激光工程
2015, 44(10): 3000
军械工程学院 光学与电子工程系,河北 石家庄050003
维修训练是装备教学保障的一项重要内容,**装备的现代化对维修训练工作提出了新的要求。根据激光测距机的工作环境特点和故障发生机理,将故障设置技术与单片机技术进行融合,采用测距机实物结合单片机模拟控制的方法设计、制作了激光测距机的维修训练平台。通过维修训练平台可以实现激光测距机常见故障的设置,并在故障码的指引下引导受训人员进行维修训练,为维修人员提供了快捷方便的训练平台。
激光测距机 维修训练 故障诊断 故障设置 laser range finder maintenance training fault diagnosis fault setting
浙江大学信息学院信息与电子工程学系 微电子与光电子研究所, 浙江 杭州 310027
采用离子交换工艺，对多模波导的制作和应用进行了探索。工艺过程一次交换采用银钠离子交换，二次交换采用无源的电场辅助交换。首先通过控制银离子浓度和交换过程的温度与时间成功制作了宽度和深度可控的条波导。然后在此基础上采用3D-BPM的方法进行模拟并设计了Y分叉型和多模干涉型的1×2功分器以验证波导的制作工艺的可行性。经过1550 nm通光损耗测试，条波导损耗小于0.28 dB/cm，功分器插入损耗达到3.6 dB，均匀性达到0.21 dB。分析表明，这种光波导制备技术参数可控，且重复性好，可用于低损耗光功分器件的制作。
集成光学 多模功分器 离子交换 多模干涉 玻璃 光学学报
2010, 30(s1): s100302
浙江大学信息与电子工程学系, 浙江 杭州 310027
从三层平板波导麦克斯韦方程的模场解出发，根据光斑尺寸的定义，讨论了波导模式，波导尺寸、折射率差、工作波长以及波导非对称性对光斑尺寸的影响，给出了最小光斑的波导条件。分析和模拟结果表明，对称三层平板波导TE模的最小光斑尺寸(MMSS)与波导芯/包层介电系数差的平方根成反比，TM模最小光斑尺寸则依赖于波导芯层和包层介电系数的具体大小，相同波导结构条件下TM模的等效光斑尺寸较TE模更大, 二者皆与工作波长成正比；非对称波导中光斑分布是非对称的，其光斑尺寸介于分别以两个包层为包层的对应对称三层平板波导之间，其最小光斑尺寸随对称因子的增大先减小后增大。
集成光学 光斑 微纳光波导 光量子性
1 浙江大学信息与电子工程学系, 浙江 杭州 310027
2 中国计量学院光学与电子科技学院, 浙江 杭州 310018
由两根在空间呈X型放置的光波导组成的空间交叉波导结构是构成垂直耦合光分束器、垂直耦合光滤波器、垂直耦合光开关和垂直耦合上/下复用器等三维集成光学器件的基本结构单元。提出用一种等效模场匹配法分析空间交叉波导耦合特性, 将矩形波导的场分布看成是对圆对称光纤场分布的微扰, 解决了对角区场分布的表达, 从而计算空间交叉波导的耦合长度, 并用三维全矢量光束传输法验证了分析结果。将两种方法所得的空间交叉波导耦合长度加以比较, 最大误差为1.2%, 平均误差为0.9%。结果表明该等效模场匹配法具有精度高、运算速度快等优点, 为基于空间交叉波导的三维集成光学器件的设计和分析提供理论基础。
三维集成光学 空间交叉波导 等效模场匹配法 耦合特性
