基于RBF网络的光纤荧光海水叶绿素a含量在线监测系统的研究

介绍了能够实现对海水中叶绿素a含量在线监测的光纤荧光系统。系统将荧光技术、光纤技术和基于RBF(Radial Basis Function Neural Network)神经网络的标定方法相结合，建立了用于海水叶绿素a含量在线监测的最佳RBF网络结构，系统具有结构简单，探头无源及高灵敏度等特点。     

ITER固体氚增殖剂实验包层初步设计

氦冷固体氚增殖剂概念代表主流概念，被认为是在聚变堆巾最可能实现的一个包层概念。该包层概念的优点有以下几个方面：①结构稳定、简单，易于实现；②无液态金属MHD效应；③所选择的材料之间有良好的相容性。但是，由于氦气的工作压力较高和其导热率较低，所引起的包层内冷却剂压降和热应力的变化将是整个设计的难点。     

用毛玻璃扩束法观察晶体的锥光干涉图

采用无透镜激光光路系统，用毛玻璃对光的散射作用来实现对细激光束的扩束并获得发散锥光．得到了锥光干涉的清晰图样．此法容易调整，装置结构也进一步简化。     

不确定时变混沌系统的一种自适应无抖振变结构控制

混沌系统的一般变结构控制方法存在高频抖振和需要事先已知系统不确定项的上界等不足，针对这些不足，以一类不确定时变混沌系统为例，提出了自适应无抖振变结构控制（ACFVSC）方法，以控制混沌系统到任意设定轨道.该方法不仅能消除滑模面附近的抖振现象，实现渐近跟踪，而且不需要“不确定项的上界已知”的先验知识.ACFVSC的渐近跟踪分析与仿真结果都表明，只要选择合适的控制器参数，就能在有限时间内达到任意的设定跟踪精度. 关键词： 不确定时变混沌系统 变结构控制 无抖振     

用于无创血糖检测的调频连续波激光雷达技术理论分析

连续无创血糖检测能够更好地实现对糖尿病的管理和治疗.提出一种利用调频连续波(FMCW)激光雷达技术实现无创血糖测量的方案,通过检测皮肤散射系数的改变来测量血糖浓度的变化.与传统的光学相干层析成像血糖检测法相比,结构更简单,利于实现仪器的小型化、便携化.FMCW激光雷达无创血糖测量系统采用差分干涉的方法,将时域的信号转移...     

基于矢量像差理论的离轴反射光学系统初始结构设计

传统的离轴反射光学系统初始结构设计方法是先求取轴对称反射光学系统结构,然后通过光瞳离轴、视场离轴或二者结合的方法实现无遮拦设计.由于同轴光学系统像差分布规律不适用于离轴光学系统,因此离轴后的反射光学系统结构像差较大,而且系统无遮拦设计过程复杂.本文提出了一种基于矢量像差理论的离轴反射光学系统初始结构设计方法,可以直接获取光瞳离轴、视场离轴或二者结合的无遮拦离轴反射光学系统初始结构.该方法可以获得较好的离轴反射光学系统初始结构供光学设计软件进一步优化.针对面阵探测器,设计了一个长波红外离轴三反光学系统,通过光瞳离轴和视场离轴实现无遮拦设计,光学系统成像质量好,反射镜不存在倾斜和偏心,光学系统易于装调.     

基于变截面梁的光纤光栅线性无啁啾调谐

从理论上分析了利用变截面（等强度）弹性梁实现光纤光栅波长线性、无啁啾调谐的基本原理，给出了实现无啁啾波长调谐的弹性梁截面满足条件及其设计方案，并讨论了矩形等截面和变截面悬臂梁调谐方案的特点.理论分析与实验结果均表明，通过对变截面梁侧向施加载荷，可以实现光纤光栅中心波长的线性无啁啾调谐，且系统结构简单、易于设计.     

同轴双无衍射光的理论与实验

提出同轴双无衍射光的概念。如果两束汇聚角略有不同的同轴无衍射光同时存在，则它们相互之间叠加干涉后产生一种纵向呈周期变化的光场结构，这是一种新的光束空间分布，这种光束在横向仍是一种同心环光斑，可用于精密对准。而在不同纵向位置，这些同心环的强度分布是不同的，且是周期性变化的。同轴双无衍射光的轴向周期性可用于沿光束传播方向的定位。文中提出了双环缝法、分段圆锥透镜法、正弦相位环光栅法等实现同轴双无衍射光的理论与实验方法，分析了同轴双无衍射光的横向与纵向传播的衍射光斑特性，理论计算与实验测量的结果基本相符合。     

无衍射二维光学晶格的仿真方法

无衍射光学晶格主要采用函数传递的方式进行数值计算分析,数学模型抽象,程序构建复杂,难以灵活地分析不同光学元件及其缺陷和光路结构对光学晶格物理形成过程的影响。从光路仿真角度出发,提出了一种无衍射光学晶格的分析方法,实现了基础方晶格、最大对称组合基础方晶格、一级稀疏方晶格等典型光学晶格结构的仿真,并验证了光束的无衍射性,说明了该方法的可行性。将该方法应用于光路结构和光学元件特性与光学晶格结构之间的关联分析,有助于探索无衍射二维光学晶格的形成与调控方法,以及潜在应用效果的评估。     

小世界网络与无标度网络的社区结构研究

模块性(modularity)是度量网络社区结构(community structure)的主要参数.探讨了Watts和Strogatz的小世界网络(简称W-S模型)以及Barabàsi 等的B-A无标度网络(简称B-A模型)两类典型复杂网络模块性特点.结果显示，网络模块性受到网络连接稀疏的影响，W-S模型具有显著的社区结构，而B-A模型的社区结构特征不明显.因此，应用中应该分别讨论网络的小世界现象和无标度特性.社区结构不同于小世界现象和无标度特性，并可以利用模块性区别网络类型，因此网络复杂性指标应该包括 关键词： 模块性 社区结构 小世界网络 无标度网络     

双光束磁光存贮中信号读出的偏振态分析

利用琼斯矩阵分析了双光束磁光存贮中信号读出系统偏振态的传输情况，推导了读出信号的表达式，分析了偏振分束镜与光盘盘基的相位延迟对读出信号的影响。     

Investigation of small-scale stray magnetic fields by magnetooptical methods

Domain structures with in-plane magnetization are investigated in magnetically hard films. A magnetooptical setup designed for studying stray magnetic fields combines the advantages of the vibrating-sample magnetometer and the magnetooptical method of signal detection. The sensitivity of measurements of the stray field normal component is ～0.1 Oe. The criteria for choosing the optimal parameters of magnetooptical media for information readout are established.     

Homodyne detection readout for bit-oriented holographic memories

Homodyne detection is proposed to increase the readout signal of bit-oriented holographic memories. It can be easily implemented on present memory architectures by making the diffracted signal interfere with a reflection of the reading beam. The large resulting increase of the readout signal can be used to enhance the data transfer rate. A first experimental demonstration of such a readout procedure is presented.     

光折变多重存储的栅自增强读出特性研究

研究了光折变重存储读出时折射率栅自增强特性与记录晶体厚度、记录时的光强比以及写入的折射率栅振幅之间的关系.结果表明记录晶体的厚度大于某一值,才有自增强效应;较小的参物光强比具有较大的自增强效果,能获得较大的读出衍射效率;自增强读出所能达到的最大衍射效率与写入的栅振幅大小无关,而读出时衍射效率增加的速率与写入的栅振幅成反比.     

超分辨近场结构光盘读出信号的计算模型

给出了超分辨近场结构光盘(Super RENS)读出信号的计算模型。以时域有限差分法为基础,结合高斯光束矢量模型和衍射方法,通过计算得到了物镜出瞳上的读出信号。计算结果表明,Super RENS具有超衍射极限的空间分辨能力,并且其读出信号的特征完全不同于传统光盘。     

Analysis of Signal-to-Noise Ratio in Photochromic Super-Resolution Readout

The signal-to-noise ratio (SNR) in the photochromic super-resolution readout of optical disks was theoretically analyzed. The shot noise limited SNR, such as that in magnetooptical disks, was improved only for the short recorded mark. However, the media noise limited SNR, such as that in phase change disks, was greatly improved for both short and long recorded marks.     

参考光波面质量对全息存储质量影响的数值模拟研究

采用数值模拟方法研究了不同种类参考光波面质量对再现图像质量的影响.针对全息实验实际情况,对二值图像建立了傅里叶变换全息图记录和读出的物理模型,分别考察采用一般平面波参考光、高斯光束球面波参考光和散斑参考光时的读出图像质量,并以信噪比损失作为衡量图像质量的定量工具.模拟结果表明,在理想平面波参考光和球面波参考光的情形,全息读出图像质量非常好,与输入图像相比信噪比损失在0.6dB以下.但是对于散斑参考光,尽管其极优的位移选择性提供了高密度存储的可能性,但再现图像质量明显变差,信噪比损失在5dB以上,实现有效的数据存储位密度将是十分困难的.为了兼顾存储密度和再现质量,应该考虑优化参考光的途径.     

Analysis of Optical Disk Readout Signal Deterioration Caused by Dust on the Substrate

A noise power spectrum estimation method is presented for optical disk readout signal influenced by dust on the substrate. The noise due to dust has been modeled using geometrical optics and assuming the Poisson distribution for the dust particles. The noise power spectrum consists of two components: one comes from the effect of individual dust particles passing across the light beam, and the other comes from the effect of overlapping area of a particle and the inverted image of another particle. The feasibility of a thin-substrate optical disk was studied using this model. Dust will not have a serious effect on the readout signal when a 0.6 mm-thick substrate is used in place of the conventional 1.2 mm-thick substrate.     

Diamond X‐ray beam‐position monitoring using signal readout at the synchrotron radiofrequency

Single‐crystal diamond is a material with great potential for the fabrication of X‐ray photon beam‐position monitors with submicrometre spatial resolution. Low X‐ray absorption combined with radiation hardness and excellent thermal‐mechanical properties make possible beam‐transmissive diamond devices for monitoring synchrotron and free‐electron laser X‐ray beams. Tests were made using a white bending‐magnet synchrotron X‐ray beam at DESY to investigate the performance of a position‐sensitive diamond device using radiofrequency readout electronics. The device uniformity and position response were measured in a 25 µm collimated X‐ray beam with an I‐Tech Libera `Brilliance' system. This readout system was designed for position measurement and feedback control of the electron beam in the synchrotron storage ring, but, as shown here, it can also be used for accurate position readout of a quadrant‐electrode single‐crystal diamond sensor. The centre‐of‐gravity position of the F4 X‐ray beam at the DORIS III synchrotron was measured with the diamond signal output digitally sampled at a rate of 130 Msample s^?1 by the Brilliance system. Narrow‐band filtering and digital averaging of the position signals resulted in a measured position noise below 50 nm (r.m.s.) for a 10 Hz bandwidth.     

偏振控制的Ce:KNSBN类光纤光折变光开关

在Ce:KNSBN光折变类光纤晶体中,用不同偏振的读出光控制衍射光强的大小从而实现光折变光开关的开－关功能.实验结果表明e光读出时的光栅衍射效率是o光读出的310倍,而且衍射效率比不随写入光光强比的变化而变化.与块状晶体做了比较,并用理论进行了分析,在光折变类光纤中的衍射效率比是块状晶体的10倍,光折变类光纤晶体有着更好的光开关性能.