哈尔滨工业大学 航天学院，黑龙江 哈尔滨 150080
在利用计算液晶显示器子像素透过率矩阵来仿真和分析金属网格触控屏上产生的莫尔纹时，如果液晶显示器的子像素形状为不标准的非矩形形状，则会因为存在较大的形状误差而出现算法预测结果的准确度偏低的问题。为了解决该问题，提高算法预测结果的可靠性，本文针对一种具有特定形状的非矩形子像素液晶显示触控屏，通过改进子像素形状的生成算法，利用计算机模拟生成更加接近真实形状的子像素形状图形并扫描计算其透过率矩阵，再将得到的莫尔纹仿真图案在频域进行邻域滤波和低通滤波等处理得到反映莫尔纹可见度的特征频率，生成了以金属网格参数作为自变量的莫尔纹可见度预测表，并结合实验得到的判断频率来给出莫尔纹可见度的预测结果。实验结果表明，以2 lp·mm-1作为判断频率时，改进后算法的整体匹配率从76.4%提高到79.5%，可用的匹配率从67.57%提高到84.51%，算法的准确度和可靠性得到了显著的提高，能够为金属网格触控屏的生产厂家提供更可靠的预测结果。
莫尔纹 液晶显示器 金属网格触控屏 二维傅里叶变换 moire pattern liquid crystal display metal mesh touch screen Fourier transformation
上海大学 特种光纤与光接入网重点实验室 上海先进通信与数据科学研究院 上海大学特种光纤与先进通信国际合作联合实验室，上海 200444
以锁模光纤激光器为研究平台，利用色散傅里叶变换技术，实时观察到调制频率成比例的三周期隐形孤子脉动现象。通过分析孤子的演化特性，笔者所在课题组认为孤子的调制不稳定性引起了色散波和孤子的参量耦合过程，导致了色散波和孤子的能量交换，从而产生了参量边带和隐形孤子脉动。部分能量在色散波和孤子间的交换使得孤子总能量几乎不变。因此这种孤子脉动难以通过时域脉冲序列分辨。此外，文中实验分析了隐形孤子脉动完整的演化路径，即仅通过增加泵浦功率使得脉动产生至消失的过程。与传统的可见脉动过程相比，这种隐形孤子脉动的调制周期随泵浦功率的变化较小。该工作不仅加强了对孤子脉动动力学现象的理解，还对锁模激光稳定性的提升具有重要意义。
锁模光纤激光器 孤子脉动 色散傅里叶变换 mode-locked fiber laser soliton pulsation dispersive Fourier transformation 红外与激光工程
2022, 51(1): 20210749
1 河北工业大学机械工程学院, 天津 300401
2 华北电力大学能源动力与机械工程学院, 河北 保定 071003
利用差分吸收光谱法(DOAS)可以实现污染气体的在线监测。 为了提高监测精度, 通常利用傅里叶变换滤波法(FFT)处理差分吸收光谱数据, 但是因其频率分辨率的限制, 影响其幅值精度, 导致气体浓度的测量误差较大。 提出了一种将FFT和FT相结合的差分光谱数据处理方法(FFT+FT), 首先对差分吸收光谱数据做FFT变换, 得到其全景谱, 再对峰值点附近的频谱用改进的连续FT进行细化, 提高特征吸收频段的分辨率, 对幅值误差进行补偿, 从而提高气体浓度在线监测的精度。 实验配制了不同浓度的SO2和NO2气体, 当细化倍数为15时, SO2和NO2气体的最大测量误差不超过3.68%和3.17%, 相对于FFT法, 平均误差分别降低了1.82%和1.45%; 相对于传统的多项式拟合法, 平均误差分别降低了14.9%和1.80%; 对恒定浓度的SO2和NO2气体分别进行了多次测量, 验证了FFT+FT方法的稳定性。 分析了细化倍数对测量精度的影响, 当细化倍数小于15时, 浓度测量误差随着细化倍数的增加而降低; 当细化倍数从15增加到20时, 误差反而逐渐变大, 在大于20以后, 误差出现波动, 且都大于细化倍数为15时的测量误差。 由于细化倍数太大, 使谱线过于密集, 找到频谱序列最大值的概率降低了, 因此在有噪声的情况下采用该法进行频谱校正时, 会出现细化倍数加大而测量精度反而降低的现象。 确定了最优细化倍数, 在确保测量精度前提下, 使频谱细化的计算量最小, 满足DOAS法实时在线监测气体浓度的要求。
差分吸收光谱法 频谱细化 连续细化傅里叶变换分析(FFT+FT) Differential optical absorption spectroscopy Spectrum zoom Fast Fourier transformation and fourer transformation 光谱学与光谱分析
2021, 41(7): 2116
1 淮南师范学院 电子工程学院，安徽 淮南 232038
2 中国科学技术大学 材料科学与工程系，合肥 230026
采用以算符为宗量的厄密多项式理论找出生成分数傅里叶变换的算符，即将分数傅里叶变换纳入量子理论.分析坐标—动量互换算符在分数傅里叶变换加法律中的作用.在推导过程中，充分利用了算符厄密多项式的广义母函数公式以及编好序的积分理论.算符厄密多项式理论的核心是，即把复杂的特殊函数结构算符用正规排序的幂级数来代替，极大地简化了运算过程.
分数傅里叶变换 坐标—动量互换算符 算符厄密多项式理论 编好序的积分理论 Fractional Fourier transformation Coordinate-momentum exchanging operator Operator Hermite polynomial theory Integration method within ordered product of operators 光子学报
2020, 49(10): 1027001
1 乳品科学教育部重点实验室（东北农业大学）, 黑龙江 哈尔滨 150030
2 东北农业大学医院, 黑龙江 哈尔滨 150030
羊乳β-酪蛋白比牛乳β-酪蛋白更容易被婴幼儿消化吸收, 主要原因是二者结构的不同。 目前对牛乳β-酪蛋白结构的研究较多, 但对羊乳β-酪蛋白的结构以及羊乳和牛乳β-酪蛋白结构差异的研究还鲜有报道。 蛋白质二级结构的信息可由光谱获得, 其中圆二色光谱是利用蛋白质分子中具有光学活性的生色基团对左、 右平面圆偏振光吸收不同, 对蛋白质结构进行表征的方法, 可以测定溶液状态下的蛋白质样品, 使蛋白质构象更接近其生理状态, 而且具有快速简便, 对构象变化灵敏等优点; 红外光谱则是利用蛋白质分子在振动过程中不同化学键或官能团对红外光吸收频率不同, 对蛋白质结构进行表征的方法, 可以测定固体状态下的蛋白质样品, 具有扫描速度快、 分辨率高、 可测波长范围广、 不易受蛋白质样品的分子大小和外界条件影响等优点。 圆二色光谱和红外光谱已被广泛应用于蛋白质构象的研究中, 但是结合使用这两种方法分析β-酪蛋白结构的研究还鲜有报道。 因此, 该研究采用圆二色光谱和红外光谱比较羊乳和牛乳β-酪蛋白的结构特点, 并利用分光光度法对二者的巯基含量及溶解性进行了分析, 从功能性质方面的不同对两种蛋白结构的差异进行更好的说明。 圆二色光谱测得羊乳和牛乳β-酪蛋白二级结构中主要以无规卷曲为主, 但羊乳β-酪蛋白的无规卷曲含量（50.2%±0.16%）显著高于牛乳β-酪蛋白（43.8%±0.14%）, 其有序结构中α-螺旋含量（2.7%±0.21%）、 β-折叠含量（15.3%±0.08%）显著低于牛乳β-酪蛋白（4.3%±0.13%, 19.5%±0.12%）, β-转角含量分别为31.8%±0.11%和32.4%±0.09%, 差异不显著; 红外光谱测得羊乳β-酪蛋白二级结构中α-螺旋、 β-折叠、 β-转角含量分别比牛乳β-酪蛋白低18%~20%, 9%~10%, 0.6%~1%, 无规卷曲含量比牛乳β-酪蛋白高17%~19%。 对两种蛋白功能性质的研究表明, 羊乳β-酪蛋白与牛乳β-酪蛋白表面巯基含量基本一致19~20 μmol·g-1, 但羊乳β-酪蛋白总巯基含量［（28.35±0.13） μmol·g-1］显著低于牛乳β-酪蛋白［（46.72±0.21） μmol·g-1］; 羊乳β-酪蛋白与牛乳β-酪蛋白的等电点较为接近（pH为4~5）, 且在等电点附近前者的溶解性低于后者, 而远离等电点时前者溶解性则高于后者。 研究结果说明与牛乳β-酪蛋白相比, 羊乳β-酪蛋白分子的无序性和柔韧性更高, 胶束内部结构更加的柔软疏松。
羊乳 牛乳 β-酪蛋白 圆二色光谱 红外光谱 二级结构 Goat milk Bovine milk β-casein Circular dichroism Fourier transformation infrared spectroscopy Secondary structure
华南师范大学广东省纳米光子功能材料与器件重点实验室, 广州市特种光纤光子器件及应用重点实验室, 广东 广州 510006
回顾了锁模光纤激光器中各种孤子动力学特性的研究状况,介绍了近年来基于色散傅里叶变换(DFT)技术的超快光纤激光器孤子瞬态动力学特性的研究进展,分析了同时利用时间透镜和DFT技术的超快现象多尺度探测,这些均有助于更全面地了解光孤子的物理本质。实时测量技术的发展必将极大地激发研究人员探索孤子动力学特性的热情,进一步促进孤子动力学特性研究和超快激光技术的发展。
超快光学 超快激光器 光孤子 非线性现象 瞬态动力学 色散傅里叶变换技术 激光与光电子学进展
2019, 56(7): 070006
1 吉林大学电子科学与工程学院集成光电子学国家重点联合实验室, 吉林 长春 130012
2 吉林省红外气体传感技术工程研究中心, 吉林 长春 130012
针对可调谐激光二极管吸收光谱技术, 提出用于对气体吸收信号进行分段快速傅里叶变换提取二次谐波信号的方法, 将该方法与传统正交锁相放大器的谐波信号处理方法进行对比; 利用MATLAB软件模拟产生乙炔气体吸收信号, 分别验证正交锁相放大器和分段快速傅里叶变换算法的功能; 设计基于LabVIEW软件的正交锁相放大器与快速傅里叶变换传感器信号处理平台, 结合近红外1.533 μm的分布反馈激光器以及自主研制的Herriot气室, 建立近红外乙炔气体传感系统; 利用配制的乙炔气体样品开展传感器的标定实验和Allan标准差测试实验。结果表明：两种方法都具有较好的线性拟合优度, 并呈现出相似的稳定性。
光谱学 气体传感器 分段快速傅里叶变换 正交锁相放大器
分数阶傅里叶变换是信号处理与分析的一个重要工具，通过将图像信号投影到不同角度的时频平面可以表征图像的内容信息，其在人脸识别任务中显示出很好的性能。但是分数阶傅里叶变换存在阶次选择的问题，即在没有先验知识的情况下，无法预先知道哪一个阶次的分数阶傅里叶变换域特征具有最好的判别性能。受机器学习中的多核学习理论启发，本文探讨了分数阶傅里叶变换中阶次选择问题和多核学习理论的联系，通过将不同阶次的分数阶傅里叶变化域特征的线性核矩阵作为多核学习网络的输入，结合支持向量机，交替优化更新多核网络中的系数和支持向量机的参数，自动学习多阶次分数阶傅里叶变换域特征的系数，实现多阶次分数阶傅里叶变换域特征的融合。将所提算法应用到人脸识别任务中，在ORL 人脸数据集和扩展YaleB 人脸数据集上的实验显示所提算法的可行性和有效性。
分数阶傅里叶变换 多核学习 人脸识别 特征融合 fractional Fourier transformation multiple kernel learning face recognition feature fusion
1 电子科技大学 光电信息学院, 四川 成都 611731
2 电子科技大学 电子科学技术研究院, 四川 成都 610054
为了能够更好地实现对液晶光学相控阵的移相分布特性进行高精度的测量, 本文针对傅里叶四分之一波片法的测试精度进行理论仿真和试验验证。仿真结果表明, 该方法测试误差小于0.08°, 采用标准二分之一波片对其进行验证, 实验结果表明重复精度小于0.3°。因此, 针对液晶光学相控阵波控数据0.5°移相控制精度要求, 傅里叶四分之一波片法的测试精度和重复精度能够满足移相测量精度要求。
液晶移相 相移检测 傅里叶变换 四分之一波片法 liquid crystal phase delay phase delay measurement Fourier transformation method of quarter plate
