自集成透镜InGaAsP／InPDHLED及其离子束铣技术

本文报道在国内首次采用离子束铣技术研制自集成透镜InGaAsP/InP DH LED的实验结果。采用烘烤正性光致抗蚀剂来形成球状掩膜适合于离子束铣,且重复性很好。为了获得光洁的刻蚀表面,刻蚀条件均已最优化。     

无源空心波导谐振腔横模模式的竞争与转换

本文提出并采用非对角化的分析法研究无源空心波导谐振腔横模模式间的竞争与转换。从计算EH_(1m)类波导本征模在腔内的转换矩阵中发现:在模式的传输过程中,存在着横模模式间的相互转换,而且其互换的能量不相等。在一定的腔设计条件下,会出现高阶横模向低阶横模的能量净流动,这有利于谐振腔横模模式的选择和基模输出功率的提高。     

会聚区的水平偏移特性及其临界频率分析

利用数值模型研究了完整深海声道中会聚区的水平偏移特性,根据折射定律和Lloyd镜效应推导了会聚区发生水平偏移时临界频率的表达式。研究结果表明:当声波频率低于临界频率时,会聚区的主导模态与频率相关,随着声波频率减小会聚区会向靠近声源的方向水平移动,同时传播损失明显增大,当声波频率大于临界频率时,会聚区的主导模态近似与频率无关,会聚区的位置和传播损失大小不会随频率改变而发生明显变化,声源深度不同时,临界频率也不同。通过临界频率可以确定在特定声源深度下,会聚区发生水平偏移时需要满足的频率条件,利用临界频率与声源深度之间的关系,可以被动估计深海浅层目标的深度。     

双齿围沙蚕遗传多样性的随机扩增多态DNA(RAPD)分析

通过实验比较获得了一种高效、简便的双齿围沙蚕基因组DNA的提取方法,以该法提取的基因组DNA为模板,对双齿围沙蚕RAPD分析中的DNA模板浓度、镁离子浓度、dNTPs浓度、引物浓度和Taq酶浓度进行了研究,确定了适于双齿围沙蚕RAPD分析的最佳反应体系:25μL反应体系中,含模板DNA 25 ng,10×PCR缓冲液2.5μL,MgCl2 1.5 mmol/L,dNTPs 0.15 mmol/L,引物24 ng,Taq DNA聚合酶1.5 U.对浙江温岭18个双齿围沙蚕个体进行了RAPD分析,从100个随机引物中筛选的26个引物检测出229个位点(400～4 200 bp),群体的多态位点比例为80.78%;遗传多态度在0.225 9;Shannon指数在0.353 2.个体间遗传距离最大的为0.461 0,最小的为0.160 9,18个个体的平均遗传距离为0.342 1±0.045 13;同时用UPGMA对18个个体进行聚类分析,构建谱系关系图,表明双齿围沙蚕的遗传多样性水平较高,为双齿围沙蚕的种质保护、合理开发利用以及选择育种提供了新的分析参数.     

有序二叉决策图在防火墙规则库设计中的应用

在防火墙规则库的设计中利用有序二叉决策图（ordered binary decision diagram，OBDD）来表示防火墙的访问控制规则集，改变了传统的顺序存储规则的规则库设计方法，以增加预处理时间为代价，有效地提高了规则的匹配速度，从而提高了防火墙的性能及其安全性．     

覆盖广义Rough集中的隶属关系

对覆盖广义Rough集中的隶属关系、隶属函数进行了定义，并利用隶属函数定义了集合的Rough包含与Rough相等，得到一些与Pawlak的Rough集不同的性质。     

基于无人机多光谱图像的土壤水分检测方法研究

以表层土壤为对象,探究土壤的多光谱反射率与土壤水分含量相关性,进行基于无人机多光谱图像的土壤水分含量预测模型方法的探究。选取中国农业大学通州实验站为研究区域,实地采集试验田的土壤样本100组,按照一定梯度配制土壤含水量,配成的土壤含水率为10%~50%之间,土壤含量的真实值采用土壤烘干法进行测定。多光谱相机灵巧便捷,可搭载在无人机上对土壤进行监测。将RedEdged-M型多光谱相机搭载在Phantom 3型无人机上,选择阳光充足的采集环境,实时采集土壤样本的多光谱图像,建立土壤多光谱信息与水分含量之间的模型。利用处理光谱数据的ENVI5.3软件提取土壤样本多光谱信息,以多光谱相机自带的标准白板反射率为100%,计算出土壤样本在蓝、绿、红、红边、近红外五个波段的光谱反射率。采用BP神经网络算法、支持向量机算法、偏最小二乘算法分别建立基于无人机多光谱图像的土壤水分含量的预测模型。以80组土壤样本数据作为训练集,建立基于多光谱图像的土壤水分含量预测模型。采用莱文贝格-马夸特算法对BPNN进行改进,提高了其训练速度,当网络结构为5-10-1时,训练效果最好,本文选择该网络结构;SVM采取高斯核函数,当参数为0.56时,模型效果最好。本研究采用归一化均方根误差(NRMSE)和决策系数(R 2)对三种土壤水分含量的预测模型进行定量对比。以20组土壤样本数据作为测试集,结果可知,基于BP神经网络土壤水分含量预测模型的NRMSE为0.268,R 2为0.872;基于支持向量机的土壤水分含量预测模型的NRMSE为0.298,R 2为0.821;基于偏最小二乘土壤水分含量预测模型的NRMSE为0.316,R 2为0.789。对三种模型分析可知,基于BPNN的土壤水分含量预测模型效果均较好。结果可知,土壤的光谱反射率与含水率间存在较密切的相关性,将多光谱相机搭载在无人机上可以对土壤水分含量进行有效的实时监测,对监测土壤墒情提供技术支持和理论支撑。     

集合卡尔曼滤波在时变声速剖面追踪中的性能分析

对集合卡尔曼滤波在时变海洋环境下的声速剖面追踪性能进行了分析。将南海实验背景下普林斯顿海洋模型预报的声速剖面正交分解为3阶系数组成的状态-空间形式,其状态转移方程建模为3阶自回归过程;基于卡尔曼反馈理论,利用适合于水平非均匀模型RAM仿真的观测声压场对系统状态进行校正,实现声速剖面的动态追踪。在水平均匀、水平非均匀和海底参数失配环境下的仿真结果均能较好地实现对声速剖面的追踪,验证了算法的可行性。同时对不同信噪比、粒子数、阵元数和海底参数失配等情况下的分析表明,观测信息量的增加可以有效抑制观测误差和模型误差的影响,相关结论得到了实验数据的验证。     

TracePro在“光的偏振实验”中的应用

为提高光的偏振实验教学效果和教学质量,在教学中引入专业的光学设计软件--TracePro,利用该软件仿真了光的双折射过程和现象,以及偏振片的原理;建立光的偏振实验系统实体模型,完成光的偏振态判断实验;仿真光通过波片后的偏振态转换现象;验证马吕斯定律,并仿真了多层介质膜对光的分离和旋光现象.结果表明该方法可以提高教学效率,激发学生探索科学的主观能动性,仿真结论与理论推导和实际实验结果一致.