利用衰减全反射傅里叶变换红外光谱(ATR-FTIR)结合偏最小二乘法(PLS)对牛预混料中违禁添加的盐酸土霉素含量进行了快速定量检测。 在空白牛预混料中中添加不同质量的98.00% (W/W)盐酸土霉素原药, 配制成盐酸土霉素浓度为0.00%～5.00%的113个混合样品, 纯水作为萃取剂, 萃取液经红外灯烤干后用于红外光谱测定。 为考察不同光谱预处理方法及变量选择方法对模型结果的影响, 选用了3种预处理方法: Savitzky-Golay卷积平滑法(S-G)、 标准正态变换法(SNV) 和多元散射校正法(MSC)和3种变量选择算法: 区间偏最小二乘法(iPLS)、 移动窗口偏最小二乘法(MWPLS)、 自主软收缩法(BOSS)。 其中, SNV预处理结合BOSS算法获得了最佳模型效果: RMSECV=0.337, R2CV=0.947, RMSEP=0.317 7, R2pre=0.935。 所得模型对含量在0.53%~4.67%的29个样品进行外部验证, 预测结果的平均相对误差为0.127, 预测效果较好。 同时, BOSS算法选取的变量主要集中在盐酸土霉素特征峰的吸收区域(1 674~1 593和1 175～1 017 cm-1), 可以为ATR-FTIR技术对饲料中土霉素盐酸盐的快速检测提供有价值的参考。

设计了一种基于阿基米德螺线的新型螺旋光子晶体光纤, 该光纤以二氧化硅为基底材料, 包层由24个螺旋臂组成, 每个螺旋臂包含11个小空气孔, 纤芯设有大空气孔, 包层与纤芯中间的环形区域用于传输轨道角动量模式。该结构在1300~1800nm波段上可支持22种轨道角动量模式稳定传输, 在1550nm波长下, 有效折射率差最高可达 2.89×10-3, 色散系数最低可达 66.4ps/(nm·km), 非线性系数最低可达2.17W-1·km-1, 且1500~1600nm 波段上的色散值变化均小于15.15ps/(nm·km)。此螺旋光子晶体光纤不仅结构简单, 且具有低非线性、色散平坦的性能, 为螺旋光子晶体光纤的设计提供了思路。

基于二维磁光光子晶体和拓扑光子学理论,提出一种新的光路传输网络结构,其由一系列光子晶体和空气的矩形单元组成。首先根据施加正向磁场、负向磁场和空气区域的三种情况分别标记为“+1”、“-1”和“0”并将其作为编码单元。然后构建2×2、3×3和4×4三种光路矩阵网络。最后利用COMSOL软件模拟光波的传输路径。仿真结果表明,通过不同的编码序列可以对光路实现灵活和多样的控制,从而在未来光集成回路中满足高密度光路传输和大容量信息处理的要求。

利用数值仿真和实验验证方法,解释用线光源作为光源的菲涅耳双棱镜干涉实验中,狭缝必须与双棱镜棱脊平行才能观察到清晰干涉条纹的原因。基于几何光学和干涉原理,理论上得出观察屏上菲涅耳双棱镜干涉强度分布公式,通过数值模拟得到干涉条纹可见度随狭缝与棱脊夹角的变化曲线。理论分析表明,随着夹角变大,干涉可见度将出现先下降,再升高,然后再次下降的现象。最后,对理论结果进行实验验证,表明实验结果与数值模拟结果基本一致。

行人检测是实现智能交通与客流监控的关键技术,深度学习方法训练模型已经在行人检测领域取得了良好的效果。但是当训练样本质量不佳时,训练的模型往往不能得到令人满意的效果。为了提高雾霾天气与曝光较强环境下的行人检测效果,提出了将暗通道去雾算法应用于深度学习的样本预处理中,并使用快速深度卷积神经网络训练行人检测模型。在实验中,首先对10000张样本图片采用暗通道去雾算法进行预处理,之后分别使用有无暗通道去雾算法预处理的样本图片训练模型,最后比较这两种模型在不同场景下的模型检测准确率。实验结果表明,使用暗通道去雾预处理后的样本训练得到的深度模型具有更好的检测效果,在多种场景下的检测率都得到提升。

岩心的渗流特征决定了油气的分布规律和储藏信息，利用数字岩心技术建立孔隙网络模型，对真实岩心孔隙结构进行驱替模拟和渗流分析具有重要意义。然而孔隙结构的宏观渗流特性由其微观特征所决定，因此研究渗流路径特征具有重要意义。为了从微观层面来分析孔隙结构的渗流特性，研究了连通路径和渗流路径的搜索算法；给出渗流路径特征相关参数的定义和计算公式；最后给出孔隙网络模型的路径搜索结果，以及渗流路径特征参数结果。

基于三棱镜折射率的测量原理, 采用最小偏向角法、掠入射法和垂直底边入射法对折射率相对不确定度进行理论研究。结果表明, 折射率相对不确定度随三棱镜顶角的增大而减小, 不同波长的光对折射率相对不确定度的影响较小, 折射率的相对不确定度随角度测量不确定度的增加而变大。而且在使用最小偏向角法时, 最小偏向角位置附近偏向角随入射角的改变变化不明显, 但偏向角不明显变化的范围随三棱镜顶角的增大而减小。最后, 给出了可获得折射率最小相对不确定度的最优方案, 为三棱镜折射率的精确测量提供了理论依据。

In order to improve the transmission performance of the conventional Mach-Zehnder interferometer (MZI), a novel interleaver combining an “8” form ring resonator with a planar 3×3 single fiber coupler is proposed. Based on the phase modulation provided by the ring resonator, a flat filtering response is obtained by optimizing the coupling angle of resonator. The output expression is derived and numerical simulation is performed. The simulation indicates that the 0.5 dB passband and 25 dB stopband of the proposed interleaver are simultaneously improved remarkably, which are much wider than those of the single-stage MZI and the two-stage MZI interleavers, and the filtering performance of the proposed interleaver, which achieves a nearly square spectrum response, is also much better. Compared with the interleaver based on an asymmetrical MZI with a resonator in one arm, there is no difference between the intensities of two coherent beams in the condition of considering the influence of the propagation loss. Theoretical analysis shows that the influence of the propagation loss on extinction ratio can be effectively reduced.

为了改善常规马赫曾德尔干涉仪(MZI)型滤波器的输出特性， 提出了一种由双耦合器和单模光纤构成的“8”字形谐振环，将该光纤谐振环与一个3 dB光纤方向耦合器相结合，利用光纤谐振环反馈回路引入的相位调节效应，选择合适的谐振环耦合角，设计出一种基于对称结构的光纤谐振环梳状滤波器，具有平坦滤波响应的输出光谱。与普通MZI型梳状滤波器和双级级联MZI型梳状滤波器相比，阻带抑制和过渡带滚降特性明显加强；与不对称结构的光纤谐振环辅助MZI型梳状滤波器相比，在考虑传输损耗的情况下，相干涉的两束光信号不存在幅度差异，降低了传输损耗对梳状滤波器消光特性的影响。

针对基于三个2×2单模光纤耦合器的全光纤级联Mach-Zehnder干涉仪型(CMZI)不等带宽光学梳状滤波器在实际制作过程中存在的问题，提出了由一个2×2和两个3×3单模光纤耦合器级联组成的全光纤不等带宽光学梳状滤波器，并进行了详细的分析。通过对光纤耦合器分光比、干涉仪臂长差等结构参量的选择，详细分析了其传输特性，并选取了理论优化计算的一组数据进行实验。 数值分析和实验结果表明：该器件将50 GHz的输入信号分离成信道间隔为100 GHz的奇偶两路输出信号，一路信道用于10 Gb/s传输，另外一路信道用于40 Gb/s传输。与全光纤CMZI型不等带宽光学梳状滤波器相比，其最大的优点是在实际制作时可以对每个光纤耦合器的分光比进行准确的监视和控制，降低了全光纤不等带宽光学梳状滤波器的制作难度。最后进行了实验研究，实验所得结果与理论结果相吻合。