三芯光纤耦合器的开关和传输特性研究

利用耦合非线性薛定谔方程组(CNLSEs),研究了超短孤子脉冲在非线性三芯光纤耦合器中的传输和开关特性。分析了正常色散和反常色散对于开关特性的影响。通过调整非线性参数能够优化开关特性,降低了开关阈值功率和提高了能量转移效率。采用分步傅里叶法(SSFM)的仿真,数值模拟了在正常色散区和反常色散区的不同开关特性,以及当非线性参数从1.5增大到2.5时开关性能的变化。研究表明:在反常色散区中,耦合器具有明显的开关特性。在三芯耦合器中,当三根光纤的非线性参数同时增加时,阈值功率由Po12显著降低至Po4.12,能量转移效率由40%显著提升至65%。     

基于强度调制/直接探测系统的偏振解复用方法

针对强度调制/直接探测(IM/DD)系统,采用一种改进型光分路器结合数字信号处理(DSP)算法,实现了一种简单有效的偏振解复用方法。仿真结果表明,在2×40Gb/s的偏振复用强度调制/直接探测(PDM-IM/DD)系统中,该方法能够较好地分离两路偏振复用信号,并且算法收敛迅速,与传统IM/DD系统相比,误码率为10-4时对应的功率灵敏度仅为-2.3dBm。     

国产环保监测设备今年市场份额将达80%

<正>"目前,我国仪器仪表行业已形成门类品种比较齐全,布局较为合理,具有相当技术基础和生产规模的产业体系。从产品的科技水平分析,目前绝大部分中低端产品品种基本齐全,能够批量生产,且质量稳定。但在高端技术方面与发达国家仍然存在较大差距。"中国仪器仪表协会副理事长吴幼华接受记者采访时表示。     

基于投入产出表的区域价值链集群识别研究——以上海为例

区域价值链集群分析是集群分析作为区域经济创新性和竞争优势分析工具的重要表现形式。而区域价值链集群识别是进行区域价值链集群分析的第一步。为了实现区域价值链集群依据经济系统各部门间网络互动联系来确定其核心主导产业及其前后向密切关联产业的识别目标,本文选取了以最大值法和投入产出分析法相结合的区域价值链识别方法。由此进行的识别研究表明,上海共有通信、化工、通专、金属、石油核燃料五类价值链集群,它们通过内部和彼此间的互动交织构成了密切关联的网络,并在很大程度上反映了上海经济系统的核心组成。而相应的经济技术分析表明,通专价值链集群将很有可能在上海大力发展先进制造业的产业结构升级大背景下赶超通信价值链集群而成为新一轮发展的亮点。     

基于LSTM-CNN的φ-OTDR模式识别

提出了以长短期记忆网络（LSTM）与卷积神经网络（CNN）为主要框架的深度学习网络,基于该网络实现模式识别。LSTM-CNN以时域曲线及其短时傅里叶变换（STFT）结果作为网络输入,LSTM提取输入信号的时序特征,CNN提取时域曲线的轮廓特征及能量特征。实验中以相敏光时域反射仪（φ-OTDR）为传感系统完成数据采集。将LSTMCNN与传统的人工神经网络（ANN）及CNN对比,LSTM-CNN在各项评价指标中均处于最优状态,实现了φ-OTDR模式识别的既定目标,为实际的工程产品开发提供了概念证明与演示示例。     

支持向量机在混合气体定量分析中的应用

针对使用掺铥光纤激光器的气体传感系统进行混合气体测量时,吸收谱线重叠较为严重且相互交叉吸收干扰的现象造成的测量误差大、分析精度低的问题,提出一种基于自适应变异粒子群优化的支持向量机(SVM)方法,用于建立混合气体体积分数定量分析预测模型。对体积分数为0.5%～2%的氨气(NH3)和2%～5%的二氧化碳(CO₂)混合气体的吸收光谱数据进行采集和处理,利用自适应变异粒子群优化(AMPSO)算法对SVM模型参数进行寻优,利用获得的最优模型参数构建氨气和二氧化碳气体体积分数定量分析模型,并与标准粒子群优化算法和网格搜索法进行对比。实验结果表明,基于自适应粒子群优化算法建立的氨气和二氧化碳气体体积分数定量分析模型在较为合适的寻优时间下,可以得到最佳的均方误差,效率较高,该模型对测试集中氨气和二氧化碳气体体积分数设定值与预测值的均方误差分别为0.000088和0.000170,决定系数R²均为0.9998,满足混合气体检测要求。     

多体制兼容相干探测卫星激光通信技术

卫星相干激光通信系统中,信号调制格式以相移键控(PSK)为主,未兼容开关键控(OOK)的相干接收。针对卫星相干光通信接收机不兼容多种调制格式的问题,实验搭建了兼容OOK以及二进制相移键控(BPSK)的相干通信接收装置。在1 Gbit/s的通信速率下,当调制格式为OOK且信号光功率为-54.6 dBm时,误码率(BER)为10^-3,接收灵敏度距离散粒噪声极限3.3 dB;当调制格式为BPSK且信号光功率为-57.95 dBm时,BER为10^-3,接收灵敏度距离散粒噪声极限4.2 dB。该多体制兼容相干接收机的结构与当前大多数相干接收机的硬件通用,且具有较高的接收灵敏度,证明了卫星相干激光通信多体制兼容技术的可行性,具有重要意义。     

高速DP-QPSK模分复用信号在少模掺铒光纤放大器中的传输实验

模分复用(MDM)与高速光传送网(OTN)相结合,能缓解日益增长的带宽需求压力和降低已有相干通信设备的使用成本。搭建了100 Gbit/s双偏振正交相移键控(DP-QPSK)MDM信号放大传输系统,主要包括MDM信号收发单元和少模掺铒光纤放大器(FM-EDFA),其中FM-EDFA采用少模隔离型波分复用器(FM-IWDM)构建。三模(LP₀₁、LP_11a和LP_11b)放大传输实验表明,相对于无FM-EDFA的MDM系统,各信道的接收机灵敏度(以10^-2误码率为参考)分别劣化0.55 dB、1.47 dB和0.99 dB。研究了两模(LP₀₁和LP_11b)放大情形下模式增益差(DMG)对信道灵敏度均衡性的影响,结果显示两者无明显的依赖关系。所得结论可为双偏振(DP)信号的MDM放大传输研究提供参考。     

大国视角下中印两国产业体系比较研究

从产业规模、产业结构优化等6个维度,运用熵值法对2000年至2015年中国和印度的产业体系进行评价.实证结果表明:中国产业体系发展水平始终高于印度,而且差距有进一步拉大的趋势.两国科技创新能力的差距最大,其次是产业增长速度、产业规模以及产业结构优化,而资源节约与环境保护力度和信息化水平的差距相对较小.中国产业结构高级化水平处于一个稳步上升的状态,与此同时印度产业结构高级化水平一直处于波动的状态.印度产业结构的软化程度较高,而中国工业与服务业发展水平相对协调.     

封面说明

<正>化学工程学科是一门工具性学科.其从根本上解决物质转化过程的量化、设计、放大和调控等瓶颈问题,建立物质组成-结构-性质关系的系统关联,设计、合成各种功能的产品,拓展过程工业的产业链,推进过程工业的基础科学向分子层次、介观层次和生态系统层次扩展.随着传统化学工业产业结构的调整和以生物、纳米、信息和材料为代表的高新技术产业的迅速发展,以"三传一反"为核心基础的化学工程科学正在向更为宏观的过程生态系统和更为微观的原子/分子和纳微尺度延伸,并致力于建立跨尺度的统一理论体系和方法,已取得重大创新和突破.这是化学工程