红移是星系的基本参数之一。 大量已知星系只有测光图像而并没有光谱, 因此通过测光图像而非光谱来求取红移值具有重要的研究意义。 首先构建了一种基于测光图像估计星系红移的回归网络(GRRnet)。 它和以往的类似方法相比网络层数更深, 而且增加了注意力机制, 使模型能聚焦更为有用的信息。 在GRRnet的基础上, 进一步提出了一种两步走的策略, GRRnet-C-R: 第一步把星系按照红移进行粗分类; 第二步按照分好的类分别进行回归估计, 最后再合并到一起。 这种策略可明显减小测光红移估计的误差。 该工作的数据全部来源于斯隆数字巡天(SDSS)的第十六次数据发布SDSS DR16, 从中选取了96 024个红移小于0.6的星系, 每个星系的相关数据包含g, r, z三个波段的合成图像、 u, g, r, i, z五波段的测光值、 以及被视作标签的光谱红移。 在预处理过程中, 将测光图像剪切成50×50的尺寸, 目的是在保障减少计算量的同时能框选住大部分星系。 由于对比算法NetZ的输入尺寸为64×64, 为了保持输入尺寸一致, 使用cv2.resize函数将图像尺寸更改为64×64。 实验采用了七种评价指标与多种方法进行对比, 结果表明GRRnet-C-R的均方误差(MSE)低至0.001 46, 与随机森林(RF)、 极限梯度提升(XGBoost)和NetZ相比误差分别降低了22.3%、 21.9%和18.0%。 GRRnet-C-R的线性回归决定系数R2达到了0.948, 取得了一个很好的模型拟合效果。 实验结果证明了这种两步走的策略能有效降低测光红移估计的误差, 这为之后的测光红移估计提供了一种新的思路和方法。
红移估计 星系红移回归网络 通道注意力机制 测光图像 两步走策略 Redshift estimation Galaxy redshift regression network Channel attention mechanism Photometric image Two-step strategy 光谱学与光谱分析
2023, 43(8): 2529
河南科技大学 电气工程学院，河南 洛阳 471023
基于Ansys有限元软件，采用三级子模型技术对多层铜互连结构芯片进行了三维建模。研究了10层铜互连结构总体互连线介电材料的弹性模量和热膨胀系数对铜互连结构热应力的影响，在此基础上对总体互连线介电材料的选择进行优化。结果表明，总体互连线介电材料的热膨胀系数对铜互连结构的热应力影响较小，而弹性模量对其影响较大；各层介电材料热应力与弹性模量成正比，SiN界面热应力与弹性模量成反比。最后，为了降低铜互连结构关键位置热应力，通过选用不同参数材料组合对总体互连线介电材料的选取进行优化，提高了铜互连结构可靠性。
铜互连结构 子模型技术 热应力 介电材料 Cu interconnect structure sub-modeling technology thermal stress dielectric material
1 河南科技大学 信息工程学院，洛阳 471023
2 河南科技大学 电气工程学院，洛阳 471023
为了研究激光辐照焦平面探测器的温度效应，采用ANSYS有限元软件建立高斯脉冲激光辐照锑化铟红外焦平面探测器的3维结构分析模型，并对该探测器3维温度场效应进行了研究。结果表明，激光辐照下，探测器最大温度出现在最上层的锑化铟芯片上，探测器最大温度达到锑化铟芯片熔点温度798K时，将会引起探测器的热熔融损伤，且熔融损伤阈值受到脉宽、光斑半径等激光参量的影响;高斯脉冲激光辐照下，探测器中各层材料的温度场分布呈现出非连续的高温极值区域，其主要原因是位于锑化铟红外焦平面探测器中间层相间分布的铟柱和底充胶具有迥异的热学性质，并且造成探测器温度场云图中锑化铟芯片、底充胶与硅读出电路高温极值区域形成类似于互补的高温分布。这为进一步研究温升效应引起的应力场分布、提高探测器激光防护性能提供了重要的理论分析依据。
激光技术 脉冲激光 温度场 损伤阈值 ANSYS软件 laser technique pulse laser temperature filed damage threshold ANSYS software
1 中国科学院武汉物理与数学研究所光电探测实验室, 湖北 武汉 430071
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
由自导成丝效应产生的超连续辐射具有超宽带光谱、后向散射增强等一系列新特征,为激光雷达大气探测开辟了新的领域。通过测量飞秒激光脉冲自导光丝超连续辐射散射的角度分布,对不同条件空气中自导光丝产生的超连续辐射后向散射特性进行了实验研究。结果表明,在洁净空气和含气溶胶的空气中,自导光丝的超连续辐射都呈现出明显的后向散射增强特性。同时对超连续辐射后向散射的测量值进行拟合,拟合结果表明超连续辐射后向散射角分布满足洛伦兹(Lorentz)函数,在洁净空气中其角宽度为6.4°,后向180°时归一化散射强度是瑞利散射的3.2倍。超连续辐射沿光丝前向呈锥形辐射,其前向散射具有明显的波长依赖关系; 而后向散射无明显的波长依赖关系。
大气光学 大气散射 后向散射增强 散射角分布测量 超连续辐射 飞秒激光
三束材料改性国家重点实验室,大连理工大学材料科学与工程学院, 辽宁 大连 116085
研究了6 mm和9 mm两种厚度的钢板在不同激光工艺参数下扫描次数对激光弯曲成形过程的影响。利用三维热力耦合有限元(FEM)模型模拟计算了激光多次扫描弯曲成形过程的温度场、应力场和弯曲角度的变化。测量了成形过程中温度和弯曲角度的变化,模拟结果与实验结果符合较好。模拟结果表明,每次扫描过程中温度场变化基本相同,残余应力和钢板弯曲角度随激光扫描次数的增加而增大。随着扫描次数的增加,6 mm厚钢板的弯曲角度增量减小,而9 mm厚钢板的弯曲角度呈线性增大。激光工艺参数影响钢板下表面的应变强化程度,在不同的激光工艺参数下不同厚度钢板的弯曲角度随扫描次数的增加变化规律不同。
激光技术 激光弯曲成形 数值模拟 扫描次数
1 中国科学院,武汉物理与数学研究所,光电探测实验室,武汉,430071
2 中国科学院,研究生院,北京,100039
通过电学探测法,采用不同焦距的聚焦透镜,在不同激光能量、不同极性外加电压的条件下,对大气中的飞秒激光自聚焦等离子体电离通道特性进行了实验研究.发现激光脉冲经不同焦距的聚焦透镜作用后均存在较长的电离通道,通道的等效电阻率有所变化,通常电阻率的最大值出现在透镜的几何焦点附近,并且焦距越长,此电阻率的局部峰值点离几何焦点位置越近.在外加不同极性电压时,自由电子受到所加静电场作用力、洛仑兹力以及有质动力的共同作用.焦点前,通道电流变化不明显,加正向电压产生的电流略微大于加负向电压时的电流;焦点后则是加负向电压产生的电流大于加正向电压时的电流.
飞秒激光 等离子体通道 自聚焦 有质动力 电阻率
郑州大学河南省激光应用技术重点实验室,郑州,450052
本文从Yb：YAG的晶体光谱特性出发,系统地介绍了Yb：YAG激光器的运转特性。着重阐述了自吸收效应、空间烧孔效应对激光器输出特性的影响，以及Yb：YAG激光器可调谐特性和自调Q特性.
Yb：YAG激光器 自吸收 空间烧孔 可调谐 Yb:YAG laser self-absorption spatial hole burning tunability
