基于IERT的非线性全光谱复杂水体定量分析算法研究

水是一种有限的资源,对农业、工业乃至人类的生存都是必不可少的,良好的水环境是可持续发展的重要保障。对水质信息的科学监测,是实现水资源优化配置与高效利用的基础。联合国环境署（UNEP）与世界卫生组织（WHO）指出,应当加强发展中国家的水质监测网络,包括数据质量的保证和分析能力的提高。光谱法作为一种新兴的水质分析方法,相比传统的化学水质监测方法,具有“响应速度快、多参数同步、绿色无污染”的特点。传统单波长、多波长的线性模型依赖于水体对特定波长的吸收特征,不适用于多组分混合溶液且普适性较差。因此,提出了一种基于IERT的非线性全光谱定量分析算法,建立适用于多组分混合溶液浓度预测模型,达到利用全光谱信息来预测浓度信息的目的。利用实验室配置的COD,BOD₅和TOC多组分混合溶液与NO₃-N、浊度、色度多组分混合溶液作为实验样本,使用光谱仪采集样本的光谱曲线,通过全光谱数据进行浓度预测实验,结果显示,对于COD,BOD₅和TOC多组分混合溶液,本算法对于三种组分的决定系数（R2）分别为0.999 3,0.991 4和0.999 3,均方根误差（RMSE）分别为0.024 4,0.057 7和0.000 4;对于NO₃-N、浊度、色度多组分混合溶液,决定系数（R2）分别为0.983 4,0.868 4和0.981 0,均方根误差（RMSE）分别为0.100 5,0.326 4和0.120 2。通过对比本算法与偏最小二乘（PLS）、支持向量机回归（SVR）、决策树（DT）、极端随机树（ERT）对于同一组数据的实验结果,表明：在两组多组分混合溶液的实验中,本算法对于其中各组分的决定系数（R2）均为最优,相比于其他对比算法均方根误差（RMSE）均有大幅减少。本算法可利用光谱信息对多组分混合溶液进行定量分析,在计算时间相当的情况下,可有效的提高浓度预测精度,减少定量分析的均方根误差,可为光谱法水质监测提供一种新的有效途径。     

Numerical analysis of Ytterbium-doped double-clad fiber lasers based on the temperature-dependent rate equation

The effects of temperature on the output power and optimal conditions of Ytterbium-doped double-cladding fiber lasers (YDDFLs) are discussed. Temperature-dependent rate equations for YDDFLs based on Boltzmann distribution are built in two-end pump model. The results show that the output power and the slope efficiency decrease with the increase of temperature. The increase of pump power results in that the effect of the temperature on the output performance increases, and the fiber length is a factor that the effect of the temperature depends on really. Moreover we combine the heat distribution formula with the rate equations and compare the numerical results considering with that not considering the temperature-dependence inside laser cavity, the effect of temperature can be ignored only when the pump power is lower, and the optimal fiber length becomes longer when considering the temperature-dependence.     

一致可逆性质与(ω)性质的判定

利用算子的一致可逆性质,定义了一个新的谱集,分别给出了有界线性算子满足(ω)性质的充分条件和必要条件,并在此基础上得到算子与其算子演算满足(ω)性质的判定条件。     

义工旅行动机的量表开发与验证

随着义工旅行在年轻人中的普及,不少义工组织、旅行社和旅游目的地纷纷推出义工旅行项目。然而目前的项目安排大多仿照国外,对国内年轻人的需求认识尚不明晰,学术界对这一主题的研究也相对匮乏。鉴于此,以Voluntour和EASIN义工旅行组织的参与者为研究对象,严格遵循量表开发的流程,采用探索性因子分析、3次验证性因子分析和结构方程模型检验的方法,从多个角度验证了量表的信度和效度,得到了基于中国情境的义工旅行动机量表。研究结果表明：(1）由4个维度17个测量项目组成的量表,整体结构良好,具有较好的稳定性和适用性,可成为义工旅行研究的有效测量工具;(2）义工旅行的动机维度可划分为休闲逃避、深度体验、自我服务/发展与利他四类,动机中的利他维度是区分义工旅行与背包旅行、打工度假旅行的关键属性,是年轻人选择深度休闲方式的一种体现;(3）与国外研究相比,基于中国情境的量表无保护功能与宗教参与的动机维度,且社交动机表现不突出。最后,探讨了义工旅行项目在产品开发和市场营销方面的策略。     

基于高能量耗散型脉冲掺铒光纤激光器的实验研究

在正色散掺铒光纤激光器中,利用非线性偏振旋转技术实现自启动锁模,得到了具有极大光谱宽度的高能量、无波分裂耗散型脉冲.该耗散型脉冲的形成是腔内增益、损耗、非线性偏振旋转、正色散和其他非线性效应等共同作用的结果,其形成机理与传统的负色散激光器完全不同.当抽运功率为500mW时,该类型脉冲的光谱覆盖了1530—1660nm范围,半高全宽光谱宽度可达42nm以上.脉冲具有极大的正啁啾,其时间带宽积为483,而单脉冲总能量最大可达34.4nJ.     

一种新型挡光环的设计

传统形式的挡光环是将挡光环与遮光罩内壁垂直设置,文中设计的新型挡光环是将挡光环与遮光罩内壁倾斜设置,使入射杂光的反射光线和一部分散射光线在挡光环与遮光罩内壁所夹的空间内多次衰减无法出射,剩余的散射光线也大多逆向光学系统传播,大大消弱了到达探测器的杂散光。新型挡光环的倾角α要始终保持αβ(β为入射杂光与遮光罩内壁的夹角)的分布,才能避免一些照射到挡光环表面上的杂散光直接散射进入光学系统。文中以探测微弱星体的卡塞格林空间相机为例,在外遮光罩内部分别设置2种构型的挡光环,用T racepro软件进行建模与仿真,结果表明:采用新型挡光环的空间相机与采用传统型挡光环的空间相机相比,其探测的星等提高了4个等级。     

基于空间特征的光谱分类算法研究

随着成像光谱仪器的广泛应用,利用数据立方体进行物质分类与识别成为一项重要的研究内容,分类算法对最终的目标识别准确度与精度具有很大的决定作用。目前常见的分类算法主要利用了光谱维信息,从光谱匹配的角度进行物质分类。由于仪器探测的物质反射光谱不仅反映了物质种类,还与物质表面的几何结构,表面粗糙度等有关,因此仅仅利用物质的反射光谱进行物质分类识别具有一定的误差。该文在利用可见光反射光谱进行分类的基础上,结合图像空间特征,对分类过程进行控制,达到提高分类准确度的目的。利用该分类算法进行真假叶片识别,结果表明其具有较好的空间连续性,很大程度上克服了"麻点"效应,验证了算法的有效性。     

Gray photorefractive polymeric optical spatial solitons

We show that gray spatial optical solitons are possible in biased photorefractive polymers under steady-state conditions. We find that for a given material parameter the absolute value of a gray photorefractive polymeric soliton's phase decreases with an increase in the beam's grayness, whereas it increases with the material parameter for a given beam's grayness and that the full width half maximum (FWHM) of the gray soliton beam's intensity increases with the beam's grayness when the normalized background intensity and the material parameter are fixed and decreases with an increase in the normalized background intensity when the material parameter is fixed. On the other hand, we also show that N coupled beam evolution equations in biased photorefractive polymers can exhibit multicomponent gray solitons. These multicomponent gray solitons can be obtained provided that the N coupled beams share the same polarization, wavelength, and are incoherent with one another. The characteristics and stability properties of these multicomponent gray solitons are also discussed in detail.     

Solutions to the system of operator equations AXB=C=BXA

In this paper, we present some necessary and sufficient conditions for the existence of solutions, hermitian solutions and positive solutions to the system of operator equations AXB=C=BXA in the setting of bounded linear operators on a Hilbert space. Moreover, we obtain the general forms of solutions, hermitian solutions and positive solutions to the system above.     

序半群Quantale完备化的进一步结果

本文给出了序半群上幂集Quantale的最大拓扑闭包的具体形式,即序半群的最小Quantale完备化.在此基础上,证明了Quantale范畴Quant是序半群范畴OSGrp*的满的反射子范畴.最后,给出了序半群Quantale完备化的一个应用.