1 大连工业大学光子学研究所, 辽宁 大连 116034
2 大连工业大学基础教学部, 辽宁 大连 116034
利用原子-腔超强耦合光力系统, 通过调制光力耦合, 开展了力学振子的宏观量子叠加态的制备与特性研究。首先利用 Wei-Norm 方法给出了演化算符的计算过程, 并针对任意原子-腔初始态情况, 给出了整个系统演化波函数的解析形式, 结果表明假设对原子—腔子系统进行测量, 在一定条件下, 振子将处于宏观量子叠加态。进一步给出了力学振子宏观量子叠加态的 Wigner 函数的解析表达式, 并对影响宏观量子态量子性的可能因素进行了理论计算和分析。最后讨论了原子-腔不同的初始态对宏观量子相干性强弱的影响, 并给出宏观量子相干性最强的初态参数; 还讨论了原子-腔耦合强度对宏观量子叠加态的量子相干性的影响, 发现耦合强度越强, 宏观量子叠加态的量子相干性就越强。
量子光学 超强耦合光力系统 腔光力系统 宏观量子叠加态 宏观量子相干性 quantum optics ultra-strong coupled opto-mechanical system cavity opto-mechanical system preparation of macroscopic quantum superposition s macroscopic quantum coherence
温州大学 电气与电子工程学院，浙江 温州 325035
针对电力线缆分布情况复杂、缺乏全面有效预警手段等问题，提出基于灰色马尔科夫(GM-Markov)模型的线缆温度预警系统。首先分析温度预警系统设计总体结构以及数据通信方式，通过采用LoRa和GPRS相结合的方式，保证数据采集的可靠性；其次，通过灰色马尔科夫模型预测线缆温度，将预测结果用线缆温度预警模型进行故障判断，提高预警系统准确性；最后，通过实验验证线缆温度预警的可行性，并构建线缆温度分级预警平台，实现将各种故障信息及时推送给企业管理人员，达到实时预警的目的。
灰色马尔可夫模型 温度预警模型 预警平台 故障推送 GM-Markov model temperature pre-warning model pre-warning platform fault notification 太赫兹科学与电子信息学报
2021, 19(6): 1091
激光外差光谱技术是近年迅速发展的一种高光谱分辨率遥感探测技术, 其装置具有体积小、 光谱分辨率高等特点, 适用于大气温室气体浓度的探测。 各种观测实验已证明其是一种切实、 有效的探测手段, 在地球大气探测领域具有很大的应用前景和潜力。 在现有激光外差光谱仪器的基础之上, 提出了一种新型的仪器结构。 采用光纤光开关对直射的太阳光进行调制与分束, 实现利用单个光纤光开关进行两个波段激光外差信号的同时探测。 为全光纤激光外差光谱仪的下一步系统集成和多波段激光外差光谱仪的构建提供了新方法。 从激光外差探测的原理出发, 分析了激光外差光谱探测技术的优势和关键参数, 并结合自行研制的高精度太阳跟踪仪, 搭建了一套近红外双通道全光纤式激光外差辐射计的原理样机。 详细地阐述了激光外差辐射计原理样机中各功能模块的作用和参数, 着重描述了光纤光开关在其中的作用原理和功能, 详细地讨论了激光外差光谱仪的波长扫描模式和波长标定方法。 在此基础上, 讨论了激光外差辐射计的相关参数设置依据和仪器函数的测量方法, 并给出了激光外差装置的仪器函数以及相应的光谱分辨率(0.004 4 cm-1)。 利用搭建的激光外差光谱仪在合肥地区(31.9°N, 117.166°E)进行了实际的大气探测, 同时在波段(6 056.2~6 058.1 cm-1)和(6 035.6~6 036.5 cm-1)分别获取了CH4和CO2分子的激光外差吸收信号, 并对吸收信号进行了波长标定和归一化, 得到了CH4分子和CO2分子的整层大气透过率谱, 测量光谱信号的信噪比分别为197和209, 同时也对分子吸收信号的光谱特征进行了分析。 本文的测量实践表明光纤光开关可以用于激光外差光谱系统的结构优化, 实现多通道多波段的激光外差光谱同时测量, 拓展激光外差光谱仪在大气探测领域的应用。
激光外差 整层大气透过率谱 信噪比 Laser heterodyne Total atmospheric spectral transmittance Signal-to-noise ratio
山东师范大学 物理与电子科学学院 山东省光处理工程技术中心 山东省光学与光子器件重点实验室，山东 济南 250014
气溶胶已被确定为辐射强迫评估中的不确定因素之一。激光雷达是气溶胶观测的有效遥感工具。利用车载激光雷达，采用固定垂直探测与移动走航监测相结合的探测方式，对安平县的颗粒物浓度进行了连续探测。固定探测结果与环保部空气质量先上升后下降的趋势一致。移动导航探测能够快速、准确地定位污染源的位置。最后，通过对比喷撒抑尘剂前后的走航监测结果，得出喷撒抑尘剂可以有效降低颗粒物浓度。
激光雷达 气溶胶 固定探测 移动走航探测 lidar aerosols fixed vertical detection mobile navigation monitoring 红外与激光工程
2020, 49(S2): 20200324
西安电子科技大学雷达信号处理国家重点实验室, 西安 710071
在雷达地面目标识别中, 采用合适的特征选择算法有助于在复杂的特征空间中挑选出对不同类型目标具有较强区分能力的特征。结合信息论和合作博弈理论, 提出一种基于Owen值的特征选择算法, 旨在选择出与类别相关度高、特征与特征之间冗余性低、依赖性强的最优特征子集, 达到在雷达目标识别中提高识别率的目的。利用雷达实测数据验证其性能, 结果表明, 所选特征子集的平均识别准确率优于两种经典的Filter式特征选择算法, 且该算法具有良好的噪声/杂波稳健性。
雷达目标识别 特征选择 合作博弈 Owen值 radar target recognition feature selection cooperative game Owen value
1 中国科学院合肥物质科学研究院安徽光学精密机械研究所, 安徽 合肥 230031
2 中国科学技术大学, 安徽 合肥 230031
报道了一套适用于激光外差辐射计的高精度太阳跟踪仪, 为激光外差辐射计提供用以反演大气成分的柱浓度和垂直廓线的太阳光。 太阳跟踪系统采用太阳运行轨迹跟踪与光电跟踪相结合的跟踪方式, 具有精度高、 全时空特点。 测量了该太阳跟踪仪的跟踪精度, X和Y轴方向跟踪精度分别达到0.068°和0.06°, 能够满足激光外差辐射计在大气和天文领域中对太阳光收集的要求。 进而把太阳跟踪仪与实验室研制的激光外差辐射计集合起来, 测量了3.5 μm附近的太阳光谱, 得到了CH4在整层大气中的吸收情况, 为下一步反演整层大气中CH4的柱浓度和垂直廓线奠定了基础。
太阳跟踪系统 激光外差辐射计 柱浓度 垂直廓线 Solar tracker Laser heterodyne radiometer Column concentration Vertical profile 光谱学与光谱分析
2017, 37(11): 3626
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，长春 130033
2 中国科学院大学，北京 100039
3 东北大学，沈阳 110819
转台在遥感测试领域中有着广泛的应用, 同时对其控制效果的要求也越来越高, 尤其对于低速大惯量转台的控制。针对由于转动惯量估计不准、扰动模型不确定等因素造成系统模型不能被准确描述, 经典状态观测器无法准确观测出系统状态的问题, 提出了不依赖于精确系统模型的扩张状态观测器来跟踪反馈系统中不确定因素的作用量。首先对扩张状态观测器进行了分析和设计, 构建了非线性PID控制器的仿真结构框图, 并将系统在Simulink下进行了仿真模拟。试验结果表明, 该方法使转台低速稳速精度相对于传统PID控制提高了8. 6%, 跟踪误差下降为原来的13. 3%, 有效提高了低速大转矩转台控制系统的性能。
测试设备 非线性PID控制器 扩张状态观测器 转台 低速控制 test equipment nonlinear PID controller extended state observer turn low speed control
深圳大学 电子科学与技术学院 深圳市微纳光子信息技术重点实验室 太赫兹技术研究中心,广东 深圳 518060
提出了一种基于圆环杆与平板连杆的二维正方晶格光子晶体结构, 讨论了绝对禁带的计算过程和各参数对绝对禁带宽度的影响.通过平面波展开法结合逐次逼近方法发现其最大绝对禁带相对值达到19.026%, 比采用圆柱杆和平板连杆结构的二维正方晶格光子晶体以及采用圆环杆但无连杆的二维正方晶格光子晶体的最大绝对禁带相对值分别提高10.181%和712.035 9%; 圆环杆的外径、圆环的相对厚度以及连杆的宽度都存在一个最佳值, 且连杆宽度对绝对禁带相对值的影响比较敏感.
光子晶体 光子禁带材料 集成光学材料 Photonic crystal Photonic bandgap materials Integrated optics materials
1 重庆大学三峡库区生态坏境教育部重点实验室, 重庆400045
2 天津化工研究设计院, 天津300131
选取38份实验室自制二甲基二烯丙基氯化铵与丙烯酰胺的共聚物（PDA）为样品， 用紫外光谱法对PDA中残留丙烯酰胺（AM）含量进行测定， 并进行近红外光谱扫描， 在图谱中选取七个波段， 将每个波段的特征峰作为自变量， 吸收峰作为因变量， 采用偏最小二乘法（PLS）的数学转换方法建立近红外反射光谱（NIRS）定标模型， 采用小波分析对光谱进行降噪处理， 建立PDA中残留AM含量的近红外预测模型， 并将预测值与紫外光谱法测定值进行比较， 其外部验证决定系数达到0.99， 预测分布趋势良好， 对预测值与实测值进行t检验， 结果显示预测值与实测值差异不显著。 试验结果表明， 采用近红外光谱数据建立的定标模型预测PDA中残留AM单体含量具有较高可行性。
残留丙烯酰胺 近红外光谱 小波分析 偏最小二乘法 PDA PDA Content of residual acrylamide Near infrared reflectance spectroscopy Wavelet analysis Partial least squares (PLS) 光谱学与光谱分析
2011, 31(11): 2944
