大气导致的脉冲展宽对星载量子密钥分发的影响

分析比较了星地量子密钥分发系统中由于大气湍流和大气色散导致的脉冲展宽。分别推导了大气湍流和色散效应下脉冲展宽比。根据大气压强和温度与海拔间的实测数据,计算了到达脉宽与不同初始脉宽、工作波长、链路天顶角的关系。并根据到达脉宽计算了系统背景噪声量。数值模拟结果表明：当工作波长为1.06 μm,初始脉宽为15 fs时,到达脉宽有最小值。对于不同的链路天顶角,在无月晴朗的星空,探测器探测到的背景噪声约为1.9×10-10~2.7×10-10,而误码率约为0.5×10-5。     

牧草品质的高光谱遥感监测模型研究

粗蛋白、粗纤维、粗脂肪是评价牧草品质和饲用价值的重要指标。针对目前已有的牧草品质检测方法存在费时费力、容易产生化学废物等问题,提出了一种利用牧草冠层高光谱数据来实现牧草品质实时、无损监测的方法。通过ASD FieldSpec 3地物光谱仪采集了青海湖环湖地区19种天然牧草的冠层光谱反射率,并采样分析了牧草品质参数——粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的相对含量(%)。光谱经去噪处理后,分别选择原始光谱、一阶导数、波段比值以及小波系数与牧草品质参数进行相关性分析。结果表明：在所有高光谱参量中,牧草品质参数含量与424,1 668,918 nm波段处的光谱一阶反射率以及低尺度(scale=2,4)的Morlet,Coiflets和Gassian小波系数之间的相关性较强。在此基础上,运用单变量线性、指数和多项函数分别建立牧草品质的高光谱遥感估算模型,分析结果显示,以Coiflets小波系数(scale=4,wavelength=1 209 nm)为自变量的二次多项式模型、以1 668 nm波段光谱一阶导数为自变量的二次多项式模型、以918 nm波段光谱一阶导数为自变量的指数模型分别为估算牧草粗蛋白、粗脂肪、粗纤维含量的最佳回归模型,模型检验均达到了极显著水平(0.762≥R2≥0.646),说明在冠层尺度利用高光谱技术结合光谱一阶导数或小波分析的方法来估测牧草品质参数是可行的,它将为牧草品质遥感监测提供依据。     

基于NMM的EFG方法及其裂纹扩展模拟

数值流形方法（numerucal manifold method,NMM）通过引入数学覆盖和物理覆盖两套系统来统一处理连续和非连续问题. 通过用移动最小二乘插值（moving least squares interpolation,MLS）中的节点影响域构造数学覆盖,得到了基于数值流形方法的无网格伽辽金法（element free Galerkin,EFG）. 该方法在保证前处理简单的同时,又能方便处理如裂纹等不连续问题. 建立了适用于小变形和大变形的裂纹扩展计算格式,并通过对曲折裂纹（kinked crack）的处理,在不加密的情况下实现了任意小步长的裂纹扩展,大大提高了在固定网格中模拟裂纹扩展的实用性. 大小变形的结果对比表明,按照不考虑构型变化的小变形计算,结果可能偏于危险.      

保偏微结构光纤啁啾光栅折射率传感特性分析

将有限元法和传输矩阵法相结合,系统地研究了保偏微结构光纤(PM-MOF)啁啾布拉格光栅的折射率传感特性。仿真研究了光纤空气孔中充入不同折射率被测物时啁啾光栅的反射谱,结果表明随着被测物折射率的增加,反射谱的面积出现明显变化,由此得到了光栅反射谱面积与被测物折射率的关系。分析了中心孔直径、啁啾系数、切趾函数等光栅结构参数对反射谱的影响。分析表明由于光纤两个方向的偏振模对温度、噪声等干扰响应相似,因此利用两个偏振模式反射谱的相对变化进行监测能够有效地降低干扰,提高传感器的稳定性;其次,由于反射谱面积正比于光强,这一方法将光栅的光谱解调转化为光强解调,简化了解调系统,便于现场实时测量。研究结果为保偏微结构光纤光栅在折射率传感器及其生物传感器方面的应用提供了理论依据。     

十六羧酸基酞菁锌光敏剂与白蛋白相互作用的光谱研究及复合物的制备

利用光谱法研究了光敏剂分子2,3,9,10,16,17,23,24-八(3,5-二羧酸基苯氧基)酞菁锌(ZnPc(COOH)₁₆)与白蛋白(BSA和HSA)的相互作用,结果表明,ZnPc(COOH)₁₆与BSA,HSA存在较强的相互作用,结合常数为2.25～2.94×106 L·mol-1。同时,通过温育摩尔比为2∶1的ZnPc(COOH)₁₆和白蛋白混合物,进而凝胶色谱分离纯化,得到了摩尔比为1∶1的ZnPc(COOH)₁₆-BSA和ZnPc(COOH)₁₆-HSA复合物。光谱研究表明,ZnPc(COOH)₁₆在复合物中以单体形式存在,Q带最大吸收峰和发射峰均较单纯的ZnPc(COOH)₁₆有所红移。     

HOF分子非谐性力场、光谱常数和振动能级的迭代三激发耦合簇计算

采用包含迭代三激发的耦合簇理论（ CC3和CCSDT-3）,在aug-cc-pVTZ基组水平上对HOF分子几何构型进行优化。通过解析二阶导数结合有限差分技术获得HOF二阶、完全三阶和半对角四阶力场。通过非谐性分析,得到其基频、旋振相互作用常数、非谐性常数和离心畸变光谱常数。应用二阶振动微扰理论（VPT2）得到HOF多个泛频峰位置。目前计算值与实验及其它文献结果符合良好。     

Intermodal interference of LP01 and LP11 modes inpanda fibers

LP01 and LP11 mode interferences in high-birefringence （Hi-Bi） panda fibers are theoretically and experimentally presented. The propagation characteristics of both the fundamental and second-order modes in Hi-Bi panda fibers are investigated, and the interference output intensity distribution of the LP₀1 and LP₁1 modes in panda fibers are thoroughly examined. An experiment is conducted to verify the feasibility of modal interference sensors. The results show that the two-lobe interference pattern of panda fibers generates energy exchanges when external strain is applied on the fiber. Moreover, Hi-Bi panda fibers can be used to design voltage sensors.     

Analysis of terahertz waveguide modes in continuous wavelet domain

Conventional analytical methods in the wavelet domain are used to present an analysis of terahertz (THz) waveguide modes.To obtain THz radiation pulses passing through a waveguide,we build a simple experimental system with a 5-mm-long,230-μm-inner-diameter stainless steel waveguide.The single-mode guided signal from the experiments and the multi-mode signal of a similar THz waveguide reported in the literature are analyzed using the continuous wavelet transform (CWT).The results demonstrate that analyzing THz waveguide modes in the wavelet domain not only possesses all the functionality of the traditional THz time-domain spectroscopy (TDS) data processing but also has the ability to unscramble quantitatively and intuitively detailed information about the target samples,such as mode type,cut-off frequency,amplitude distinction,and group velocity.     

离子束技术对氧化铪薄膜性能的影响

 在基底清洗、薄膜沉积和薄膜后处理三个阶段均采用离子束技术,制备了氧化铪薄膜,并对薄膜的光学性能、表面特性和激光损伤阈值特性进行测试和研究。结果表明,利用离子束技术清洗基底可以增强表面吸附;离子束辅助沉积在合适离子束能量下可以得到高堆积密度、高损伤阈值的薄膜;离子束后处理氧化铪薄膜可以降低表面粗糙度,改善抗激光损伤阈值。说明在三个薄膜制备阶段同时采用合适的离子束参数可以制备出结构致密、阈值高、表面粗糙度好的氧化铪薄膜。     

Gauge Transformation and Conservation Laws of Landau-Lifschitz Equation for a Spin Chain

Introducing an explicit expression of gauge transformation turning the spin in linear order of spectral parameter in the first Lax pair into the third axis in spin space, we derive the required Hamiltonian densities for the spin chain with the easy axis, easy plane, and full anisotropy, respectively.