为提高水质光谱分析模型的学习速度与预测精度, 采用核极限学习机对水质光谱进行建模, 并提出一种具有动态惯性权重的改进鲸鱼优化算法对模型进行参数优化。由于极限学习机的输入权值矩阵和偏置是随机生成的, 故引入核方法以减小其输出权值矩阵的波动; 将鲸鱼优化算法中的惯性权重在非线性递减的基础上引入随机因子, 通过动态调整惯性权重以平衡算法的全局搜索能力与局部开发能力。与传统优化模型进行了对比实验, 实验结果表明: 基于该方法所建模型具有更高的预测精度, 而在相同的学习迭代次数下, 核极限学习机的运行时间相对于传统算法约下降50%, 且改进鲸鱼优化算法能够以更快的收敛速度使模型达到全局最优。
水质光谱分析 核极限学习机 鲸鱼优化算法 动态惯性权重 参数优化 water quality spectrum analysis kernel extreme learning machine whale optimization algorithm dynamic inertia weight parameter optimization
中国计量学院机电工程学院，浙江 杭州 310018
针对医疗领域的手背静脉识别研究甚少的问题，提出一种用于静脉注射的手背静脉自动识别的方法。分析了静脉穿刺的特点以及适合注射的静脉条件，在近红外光下获得全局手背静脉图像的基础上，首先对图像进行预处理获得完整的细化图像，再利用改进的区域生长法分别对每条静脉进行提取和分析，最后用模板匹配法识别选择最适合穿刺的静脉部分。实验结果表明：该方法能够实现对适合注射的静脉部分进行自动识别与标注。
静脉注射 特征提取 区域生长 模板匹配 静脉标注 venous injection feature extraction region growing template matching vein mark
1 西北大学 物理学系,西安 710069
2 西北大学 现代物理研究所,西安 710069
用密度泛函理论的B3LYP方法在6-311G(d)水平上对AlB+n(n=2~10)团簇几何结构、稳定性、电子结构和成键特性进行了系统理论研究,得到了AlB+n(n=2~10)团簇的最稳定结构.结果表明,硼原子间容易聚集,铝原子处于整个硼原子集团的外围.与相应中性AlBn团簇相比,Al-B键作用变弱,使正价团簇(n=6和10除外)结构变化较大；对AlB+n(n=2~10)和相应中性团簇能隙的计算分析表明,AlB+n 团簇的稳定性有所增强,其中AlB+3、AlB+5和AlB+8团簇尤为显著；通过对最稳定构型红外振动光谱的研究分析表明,硼原子间对称或非对称振动、铝原子不动的振动模式更容易出现较强谱峰,即硼原子间更容易成键.
AlB+n团簇 密度泛函理论 结构与稳定性 红外振动光谱 Clusters of AlB+n(n=2~10) Density Functional Theory (DFT) Structures and stability Infrared vibration spectra
1 浙江大学 光及电磁波研究中心，杭州 310058
2 中国计量学院 太赫兹技术与应用研究所，杭州 310018
研究了单光子晶体界面介质波导中的慢光效应.芯层-空气层界面的全内反射效应以及光子晶体基底的禁带效应共同形成了对光场能量的横向约束.用基于超元胞的平面波展开法计算得到了导模色散曲线，并据此对其色散、群速以及群速色散性质做了详尽分析.由于利用了色散曲线慢光区域内拐点附近低群速色散的部分，该单光子晶体界面介质波导具有良好的慢光特性.对两个不同导模计算得到的平均群速分别为c/98和c/376，可用相对频带宽度分别达到2.1×10－3和4.1×10－4.另外，该慢光结构可以侧向耦合的方式克服光子晶体慢光波导耦合困难的缺点.
光子晶体 慢光 介质波导 群速色散 Photonic crystal Slow light Dielectric waveguide Group velocity dispersion
中国计量学院 太赫兹技术与应用研究所, 杭州 310018
以返波振荡器作为太赫兹波辐射源, 搭建了一个基于Fabry-Perot干涉原理的光学材料参数测量系统.利用返波振荡器的可调谐特性, 测量了样品的透射谱, 并提出了精确提取材料光学参数的方案.该方案包括：基于模拟退火的光学材料介质常数寻优算法, 针对样品厚度误差的厚度优化方法以及根据测量系统特点设计的峰谷权值优化.并以半导体砷化镓(GaAs)样品的光学材料参数测量为例, 验证了材料光学参数提取方案的有效性.
太赫兹光谱 返波振荡器 Fabry-Perot效应 光学材料参数 Terahertz spectroscopy Backward-wave oscillator Fabry-Perot effect Optical material parameter
中国计量学院太赫兹技术与应用研究所，杭州 310018
利用严格电磁理论，推导出了适用于负折射率介质材料光波导的转移矩阵，分析讨论了转移矩阵的性质和应用．利用转移矩阵方法，推导出导波层为负折射率介质材料、覆盖层和衬底为右手材料的三层对称介质光波导的本征色散方程．用图解法研究了负折射率介质波导中TE波的异常色散特性．在负折射材料介质波导中没有零阶模，最低阶为1阶模，并且有截止频率，只有波导参量满足一定条件的时候才会存在，导模的横向波数可以为实数和纯虚数，而正折射率介质波导导模的横向波数只能为实数．
导波光学 负折射率介质 平板波导 转移矩阵法 Guided-wave optics Negative-refractive-index material Slab waveguide Transfer matrix method
浙江大学国家光学仪器重点实验室,光与电磁波研究中心,浙江杭州,310027
对芯层为负折射率介质,敷层为普通介质的光纤的导模进行了研究,并对芯层与敷层介电常数比值(ξ)和磁导率比值(η)变化对导模色散特征的影响进行分析.分析表明负折射率光纤具有许多不同于常规光纤的反常特征,如存在表面波模,存在TM00模和TE00模以及存在多个单模传输模式和单模传输区间等.同时对负折射率介质光纤的单模传输条件进行了分析,发现单模传输模式和传输区间随ξ和η的不同而改变.
负折射率介质 左手材料 光纤 导模
