High sensitivity conductivity-temperature-depth sensing based on an optical microfiber coupler combined fiber loop

In order to meet the practical needs of all-fiber conductivity-temperature-depth sensors with high sensitivity,compact structure,and easy packaging,this Letter uses a microfiber coupler combined with fiber loop(MCFL)reflective photonic device to conduct salinity,temperature,and deep sensing experiments.These MCFLs’dynamic range and resolution of salinity,temperature,and depth can meet the requirements of actual marine environment monitoring.This structure opens up a new design idea for the practical research of microfiber coupler-based marine environmental parameter sensors.     

GHz重复频率亚百飞秒克尔透镜锁模Yb:CaYAlO4激光器

GHz重复频率飞秒激光具有高单纵模功率和高采样速率等优点,在科学前沿和工业加工等领域具有重要的应用价值.受限于锁模原理和泵浦源的可用功率, GHz重复频率克尔透镜锁模激光器的平均输出功率通常仅为数十到百毫瓦量级,限制了其直接应用.基于此,本文报道了利用高功率单模光纤激光器泵浦的GHz重复频率高功率克尔透镜锁模飞秒激光器.通过合理的腔模设计,构建了四镜环形腔结构,使晶体中激光模式可以和整形后的泵浦光形成良好匹配,以利于软孔克尔透镜锁模的实现.在8 W的泵浦功率下,首次在Yb:CaYAlO₄激光器中实现了GHz重复频率的亚百飞秒高功率锁模运转,平均输出功率为2.1 W,重复频率为1.8 GHz,脉冲宽度为88 fs,对应峰值功率大于10 kW.该实验结果表明Yb:CaYAlO₄晶体具有产生GHz重复频率高功率飞秒激光的潜力,高功率短脉宽GHz飞秒激光器可为光学频率梳和微加工等领域提供优质光源.     

利用高效液相色谱-串联质谱追踪酸奶发酵过程中的酪蛋白磷酸肽

酪蛋白磷酸肽(CPPs)是酪蛋白被磷酸化的片段,具有促进矿物元素吸收、抗氧化、预防龋齿等多种生物功能。该文利用高效液相色谱-串联质谱研究牛奶经嗜热链球菌(Streptococcus thermophilus)和保加利亚乳杆菌(Lactobacillus debrueckii subsp.bulgaricus)发酵后CPPs的释放规律。结果表明,在内源性蛋白酶的作用下牛奶含内源性CPPs,内源性CPPs主要来源于高丰度酪蛋白αs1-CN和β-CN。经乳酸菌发酵后,在乳酸菌蛋白酶的作用下更多酪蛋白的磷酸化位点暴露而产生大量CPPs,其中含SpSpSpEE特征结构的CPPs也在酸奶中检测到,CPPs的释放与酪蛋白结构密切相关。研究结果表明,牛奶经乳酸菌发酵后释放大量含特征结构SpSpSpEE的CPPs,可提高结合矿物元素的能力,从而增强其促进人体健康的生物功能。     

可见-近红外高光谱成像结合化学计量学分辨人面部信息

人的面部信息与指纹和虹膜一样可以用于人的身份鉴别,并且相比之下更容易实现远距离的分辨和识别。利用高光谱成像技术可以应用到人脸识别领域并获取丰富的信息和庞大的成像数据量,需要采用化学计量学方法才能充分提取其中包含的有效信息,并为计算机识别奠定基础。研究了可见-近红外高光谱成像技术对人的面部信息进行分析的可行性。结果表明,多元曲线分辨-交替最小二乘方法不同于主成分分析,能够通过主成分纯光谱和相对浓度等具有具体物理化学意义的数据表征人的面部信息,而且可以方便地根据成像数据的特点施加运算中的约束。另外,采用偏最小二乘判别分析的方法实现了对不同肤色的皮肤信号光谱进行分类。白种人和黄种人的面部高光谱信息特征相似,分类难度高于深色皮肤人种。     

新工科背景下力学跨学科课程的建设与探讨

新一轮科技变革业已开始,我国正在大力推动“新工科”建设。力学专业作为工科的关键基础之一,需要结合新时代工程教育改革方向来推进专业教育与学科建设。本文以生物力学与仿生跨学科课程为例,分析了当前跨学科课程所面临的学生缺少了解、教师定位不清、教学方式单一等问题,提出了与低年级通识教育、基础力学课程、现代教育技术相结合的针对性措施,并对其实施效果进行总结,以期为现有工科中的跨学科课程建设提供借鉴和参考。     

用于生物单分子操纵的磁镊技术

镊是近年发展起来的一种用于生命科学研究领域的微操纵技术.简要介绍了所搭建的磁镊装置及利用2.8μm直径的磁珠进行的操纵实验;利用一种搜索算法分析所记录的磁珠运动视频,得出磁珠的运动轨迹和运动速度,并与理论分析相验证.研究结果表明该磁镊装置具有一定的实用性.     

火焰原子吸收光谱法测定铸铝合金中的铜

建立了火焰原子吸收光谱法测定铸铝合金中的铜含量,并研究了酸度、干扰元素、干扰抑制剂的加入量对测定结果的影响.通过大量实验的反复验证,确定了测定铸铝合金中铜元素含量的最佳工作条件,并在最佳工作条件下测定标准试样,测定结果的相对标准偏差小于5％,回收率为99.2％～102.2％,从而证明了方法的可行性.该方法测定铜含量的范...     

不同数据重构方法对多元曲线分辨的影响

多元曲线分辨在实际应用中能够对未知体系解析获得其中的主成分对应的纯光谱信息和浓度信息。但是当信号响应中存在非线性响应的情况下往往会出现一些难以解释的结果。为此本文分别采用主成分分析、小波变换、流形学习等线性和非线性的方法对原始数据进行重构,去除其中可能存在的干扰背景和非线性主成分,然后通过MCR的方法在特定约束条件下解析其中的主成分信息,获得更接近于真实情况的结果。本文通过MCR方法分析了重构后的宫颈癌组织切片成像和萌发种子成像数据,消除了拉曼光谱中的荧光背景的影响,也降低了一部分极强的拉曼吸收峰波段产生的非线性影响,提供了更为清晰地光谱解析结果,使光谱中更为细微的特征峰凸显出来,并提高了分析结果的可解释性。     

新型咪唑[2,1-b][1,3,4]噻二唑衍生物的合成及Cdc25B抑制活性

大量研究表明,细胞分裂周期25磷酸酯酶B(Cdc25B)在许多癌症中都是过度表达的,如乳腺癌、结肠癌、子宫颈癌、肺癌等.因此,抑制Cdc25B是治疗癌症的一种潜在方法.采用微波辐射法,合成出了20个新的2,6-二芳基-咪唑[2,1-b][1,3,4]噻二唑衍生物4,然后再经Vilsmeier-Haack反应,合成出了19个新的2,6-二芳基-咪唑[2,1-b][1,3,4]噻二唑-5-甲醛(5).利用IR,1H NMR和元素分析对新的中间体化合物3及目标产物4和5进行了结构表征.对所合成的目标化合物4和5进行了Cdc25B抑制活性筛选.实验结果表明,在浓度为5μg/mL时,目标化合物4c对Cdc25B的抑制活性最高,抑制率为87.68%,目标化合物4o和5m具有中等的抑制活性,其抑制率分别为55.76%和57.69%.它们是潜在的Cdc25B抑制剂.     

正交M元码元移位键控扩频水声通信

M元和码元移位键控(CSK)扩频在水声通信中被广泛采用来克服扩频增益对通信速率的限制。为了获得更高的通信速率,文章基于Gold序列较大的码本数量、良好的自相关和互相关特性,提出正交双通道的M元和CSK相结合的水声通信方法。通过公式推导描述了正交M元CSK的调制和解调流程及影响其性能的因素。并且,通过与双通道M元CSK的仿真比较,得到正交M元CSK的误码率曲线。最后,通过实验验证了仿真的有效性。并实现了10 kbits数据量下1096.8 bps通信速率的无误码传输。通过推导、仿真和实验,可以得到这样的结论:正交M元CSK提供了优良的通信性能。