In view of the problem that the sensing characteristics of the multi-mode interferometric fiber sensors cannot be accurately analyzed, an analysis method based on the fast Fourier transform (FFT) and inverse fast Fourier transform (IFFT) is proposed and demonstrated theoretically and experimentally. The suitabilities of the rectangular window function with the narrow main lobe (high spectrum resolution) and low side lobe (high main mode energy leakage) and the Hanning window function with the wide main lobe (low spectrum resolution) and high side lobe (high energy concentration) in this kind of sensor analysis are discussed, respectively. This method can not only realize the sensing performance analysis of the various modes, but also overcome the inconsistency of the different interference wavelength (dip) sensing characteristics in the conventional analysis methods. At the same time, this method is also beneficial to solve the repetitive problem of such sensors.

中药材重金属超标问题日趋严重, 将阻碍中药产业的未来高质量发展, 因此研究高效、 准确、 便捷的超标鉴定方法对于了解中药的安全性具有重要意义。 X射线荧光(XRF)光谱分析具有无损检测、 快速准确、 样品制备方便等优势, 在元素分析领域获得广泛应用。 由于中药材重金属超标阈值低(如中国药典2020年版规定铅超标为5 mg·kg-1), 中药的种类繁多, 基体复杂, 国家标准样本匮乏, 常规的分类算法难以准确鉴定超标问题。 将迁移学习与多分类支持向量机(TrAdaBoost-SVM)方法结合, 以金银花为例, 采用与金银花相似的国家土壤标准样品的光谱特征信息用于数据增强, 将土壤标准样品和少量中药样本混合建立迁移学习和支持向量机分类模型。 通过实验验证, 迁移学习和TrAdaBoost-SVM结合的分类优化方法, 与传统SVM、 AdaBoost分类算法相比, 鉴定重金属元素铅(Pb)的超标准确率有显著提高。 通过测试数据集的预测验证, TrAdaBoost-SVM模型的预测准确率为96.7%, 高于传统SVM及AdaBoost分类模型的准确率。 所提出的迁移学习与TrAdaBoost-SVM结合的方法, 可在小样本条件下建立分类模型, 并对中药的重金属超标准确预测, 具有一定的理论意义和应用价值。

研究高效、 准确、 便捷的土壤重金属检测方法对于了解土壤的污染状况以及开展污染防治工作具有重要的意义。 由于X射线荧光光谱分析（XRF）技术具备快速、 准确、 无损检测、 样品制备简单等优势, 在土壤重元素定量检测获得广泛应用。 XRF仪器测试标准样品的荧光光谱并建立校准曲线, 通过反演计算得到待测样品的元素含量。 由于样品元素间存在基体效应, 以及荧光谱特征峰存在叠加干扰, 未经优化的校准曲线的线性度较差, 这给反演计算来困难。 为了解决上述问题, 分别利用小波变换、 非对称加权惩罚最小二乘法(arPLS)对光谱进行去噪和扣除本底基线, 提高校准曲线的决定系数（R2）; 运用竞争性自适应重加权算法（CARS）, 针对不同目标元素优化变量选取; 进一步地, 基于选取的变量建立粒子群算法（PSO）优化的支持向量机回归（SVR）模型, 并通过该模型反演计算各元素含量, 提高定量分析的准确度和预测的泛化能力。 实验结果显示, 经过小波去噪和arPLS本底扣除后的校准曲线的决定系数（R2）有明显提升, Cr、 Cu、 Zn、 As、 Pb分别从0.965、 0.979、 0.971、 0.794、 0.915提高为0.979、 0.987、 0.981、 0.828、 0.953; 通过CARS选取的谱线变量的个数大幅度减少, 从2 048个通道降低到30个以下, 为原来变量个数的1.5%, 提高了变量选择的精准性; 与偏最小二乘法（PLS）、 未优化的SVR模型进行对比, 采用CARS变量选择和PSO优化的SVR模型进行含量预测, 训练集R2C与测试集R2P的决定系数分别在0.99、 0.90以上, 预测准确性有明显提高。 因此, 所提出的竞争性自适应重加权算法和PSO优化的SVR定量分析模型对于土壤重金属元素定量分析具有较好的理论指导和应用价值。

为了促进磷石膏的综合利用, 改善水泥稳定碎石的抗裂性能。本文通过磷石膏部分取代细集料制备了一种水泥-磷石膏稳定碎石材料, 系统地分析了材料强度、水稳性能和抗裂性能的影响因素。结果表明, 水泥剂量、磷石膏掺量和集料级配均对水泥-磷石膏稳定碎石材料的强度有较大影响。适当将细集料的质量分数降低5%~10%, 更有利于材料形成骨架密实型结构。磷石膏除了具有细集料的填充作用, 还可以促进膨胀性钙矾石(AFt)晶体生长。磷石膏掺量为8%(质量分数)的水泥-磷石膏稳定碎石泡水养护7 d的强度保持率为73.4%, 水稳性能良好, 与水泥稳定碎石相比, 其7 d强度提高了26.7%, 28 d干缩应变降低了40.3%。在贵州省某二级路进行了工程应用, 试验段检测的合格率为100%, 验证了生产配合比的可行性。

随着我国各类复杂重点工程建设的深入推进，工程安全问题引起了越来越多的关注，然而对岩土体进行变形监测是保障工程安全的重要手段之一。与传统的电磁法、声发射、经纬仪、水准仪、位移计、应变计等岩土体变形监测技术相比，分布式光纤感测技术具有实时性、高精度、全分布、长距离和抗干扰等优势，已成为当前岩土体变形监测研究及应用领域的关注焦点。本文总结了光纤感测技术在岩土体变形监测中的应用现状，介绍了几种典型的分布式光纤感测技术原理及适用场景，探讨了光纤感测技术在岩土体变形监测应用中的关键问题，分析了光纤感测技术在边坡、水利、隧道、管道、铁路等工程及地面沉降与塌陷方面监测中的应用成果与挑战。最后，展望了光纤感测技术在岩土体变形监测中亟需攻破的难题与对策。

Metamaterials and metasurfaces have inspired worldwide interest in the recent two decades due to their extraordinary performance in controlling material parameters and electromagnetic properties. However, most studies on metamaterials and metasurfaces are focused on manipulations of electromagnetic fields and waves, because of their analog natures. The concepts of digital coding and programmable metasurfaces proposed in 2014 have opened a new perspective to characterize and design metasurfaces in a digital way, and made it possible to control electromagnetic fields/waves and process digital information simultaneously, yielding the birth of a new direction of information metasurfaces. On the other hand, artificial intelligence (AI) has become more important in automatic designs of metasurfaces. In this review paper, we first show the intrinsic natures and advantages of information metasurfaces, including information operations, programmable and real-time control capabilities, and space–time-coding strategies. Then we introduce the recent advances in designing metasurfaces using AI technologies, and particularly discuss the close combinations of information metasurfaces and AI to generate intelligent metasurfaces. We present self-adaptively smart metasurfaces, AI-based intelligent imagers, microwave cameras, and programmable AI machines based on optical neural networks. Finally, we indicate the challenges, applications, and future directions of information and intelligent metasurfaces.

艾里脉冲尤其是啁啾艾里脉冲,由于其具有独特的性质,为此越来越受到人们的广泛关注和研究。但是由于啁啾艾里脉冲的复杂性,至今鲜有关于啁啾艾里脉冲的实验报道。鉴于此,在理论上通过对啁啾高斯脉冲进行调制可以得到啁啾艾里脉冲,并对调制机制及调制后脉冲的传输性质进行一定的研究。研究结果表明,调制后得到的类啁啾艾里脉冲与啁啾艾里脉冲基本相同,而且具有啁啾艾里脉冲的传输性质,这证明了通过对啁啾高斯脉冲进行调制得到啁啾艾里脉冲的可行性。

基于0.18 μm CMOS工艺设计了一种工作在10 GHz的八进制幅移键控调制电路。利用分布式放大器的结构特点，通过增加一组开关来改变信号传输路径，控制输出信号的振幅和相位，实现了信号的八进制幅移键控调制，有效提高了信号传输的频带利用率。仿真结果表明，该调制电路在载波频率为10 GHz时，数据率可达3 Gbit/s，每bit消耗能量为12 pJ。平均功耗为36.35 mW。