基于取样光纤布拉格光栅的全光纤拉曼测温分光系统设计及优化

为实现大气温度全天时和高精度主动遥感探测, 转动拉曼测温激光雷达的分光系统需要滤除强烈的背景光噪声, 以及对Mie-Rayleigh散射提供70 dB以上的带外抑制率. 本文提出了以可见光波段取样光纤布拉格光栅为核心的多级级联的特征光谱提取光路, 构建高抑制率的全光纤拉曼测温分光系统, 以实现大气温度的全天时和高精度探测. 根据分光系统光路的传输特性, 采用传输矩阵模型, 优化设计了影响取样光纤布拉格光栅带外抑制率的主要因素(折射率调制深度、栅区总长度、取样周期和占空比), 得到了优化的光谱分光系统参数. 利用该分光系统可实现太阳背景光强度和Mie-Rayleigh散射信号强度分别比转动拉曼散射信号强度弱40 dB和50 dB, 信噪比高于100时, 白天探测高度可达1.6 km. 该全光纤分光系统具有小型化、抗干扰和稳定性高的优点, 可为陆基及星载拉曼测温激光雷达提供一种全新的解决方案.     

TVS和CEUS诊断子宫内膜良恶性病变的价值

本次研究的目的是探讨子宫内膜良恶性病变中,经阴道超声检查(TVS)和超声造影(CEUS)的鉴别诊断价值。选取确诊的子宫内膜病变患者108例,给予TVS和CEUS检查。经病理学检查,恶性病变60例,良性病变48例;CEUS诊断子宫内膜良恶性病变的灵敏性、准确性和阴性预测值明显高于TVS检查(P<0.05);恶性病变和良性病变阻力指数(RI)、达峰时间(TTP)与峰值强度(Peak)有明显差异(P<0.05);Ⅲ~Ⅳ和Ⅰ~Ⅱ期RI、TTP和Peak有明显差异(P<0.05);RI、Peak和TTP诊断子宫内膜恶性病变的ROC曲线下面积分别为0.740、0.789和0.856,P<0.05。相比较TVS,CEUS鉴别诊断子宫内膜良恶性疾病有较好的价值,值得临床应用。     

手性磷酸硼催化的α-亚氨基酸酯的不对称还原

以H8-BINOL衍生的手性磷酸硼为催化剂,频哪醇硼烷为还原剂,实现了α-亚氨基酯的不对称还原。经过对反应条件的优化,确定了在0 ℃、反应36 h,催化剂用量5%(以底物的物质的量为基准,下同),3Å分子筛添加量5 mg并以甲苯作为溶剂的条件下,生成的α-氨基酯可达到95%的产率和96%的对映选择性。底物及产物结构均经¹H NMR,¹³C NMR和LC-MS（ESI）表征。该方法中生成的H8-BINOL衍生的手性磷酸硼是一种手性双功能催化剂,该催化剂催化的不对称反应具有条件温和、经济高效和绿色环保的特点。      

氨基吡啶酯类衍生物的设计、合成及生物活性研究

为研发出高效的杀菌剂,基于先导化合物Aminopyrifen,对其结构进行修饰,设计并合成了8个未见文献报道的含氨基吡啶酯结构的化合物。其化学结构均经H¹NMR和LC-MS确证,且所合成的化合物经生物活性测试结果表明：化合物B-3在100mg·L^-1的浓度下对黄瓜霜霉病防效可达到80.3%。本研究为进一步合成杀菌活性较高的氨基吡啶酯类化合物提供参考。     

无催化剂下二硫醚的高效合成

以苯肼和硫单质为原料,在无催化剂和空气气氛下,发展了一种二硫醚无臭、高效合成的新方法.该方法可以兼容—F,—Cl,—Br,—NO₂,—CF₃及—Me O等多种官能团,可以拓展到萘环、吡啶环等其它类型芳基二硫醚的合成.与现有方法相比,该方法不需要使用过渡金属催化剂,无需化学计量的化学氧化剂和恶臭复杂的硫试剂,具有较好的实用价值.     

全天时喇曼激光雷达探测大气水汽的技术实现及分光系统设计

为实现大气水汽的全天时测量,选用Nd∶YAG脉冲激光器的四倍频输出266.0nm作为激励光源,设计日盲紫外域喇曼激光雷达系统.由于低层大气污染造成的臭氧污染,通过增加大气氧气的振动喇曼散射信号测量通道,实时反演近地表臭氧浓度的分布,为修正激光雷达方程中的臭氧吸收提供解决方案.同时,选用高光谱分辨率光栅和窄带宽激光反射镜设计光栅光谱仪作为激光雷达的分光系统.仿真计算表明,入射角为10°时,设计的光栅光谱仪可有效分离并提取氧气、氮气和水汽的振动喇曼散射回波信号,日盲紫外喇曼激光雷达系统可实现全天时状态下2km高度范围内大气水汽的廓线探测.     

多波段激光雷达颗粒物质量浓度探测方法

为了获得大气颗粒物的质量浓度廓线,提出一种基于多波段激光雷达回波信号的大气气溶胶消光系数与颗粒物质量消光效率相结合的新型算法。该方法利用覆盖紫外到近红外波段的激光雷达作为遥感探测工具,获取气溶胶的消光与后向散射系数,反演得到气溶胶粒子谱分布;同时,根据米散射理论算出气溶胶消光效率,结合粒子谱分布,提出颗粒物质量消光效率模型,从而建立基于消光系数与质量消光效率相结合的反演颗粒物质量浓度的新型数学模型与算法。采用该算法对两组不同天气条件多波段激光雷达实测数据进行反演,并与地表采用的颗粒物浓度对比,证明该方法的可行性,为实现颗粒物质量浓度空间分布的探测提供科学依据和方法论。     

全天时紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统EI北大核心CSCD

紫外高光谱瑞利测温激光雷达是一种探测大气温度廓线的有效工具。目前,紫外高光谱瑞利测温激光雷达通常采用355nm波长的光,然而白天太阳背景光辐射会影响雷达系统的信噪比(SNR),进而制约温度探测的距离和精度。针对大气温度的全天时探测,提出了基于法布里-珀罗标准具的266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统。由于到达地面的太阳背景光辐射不包含266nm波长的光,只需考虑臭氧对266nm波长光吸收的影响,进而实现全天时大气温度的探测。基于脉冲能量、望远镜直径、望远镜接收视场角、臭氧浓度以及太阳背景光强度等主要影响参数,对266nm和355nm两个波长紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的谱宽、透过率、回波信号SNR以及温度偏差参数进行数值仿真和对比分析。结果表明,大气分子和气溶胶散射对266nm波长光的影响远大于对355nm波长光的影响。白天266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的有效探测距离为4km左右,比355nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统的有效探测距离远2.9km;夜间266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达系统有效探测距离为6km。探测距离小于5km时,白天266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达的探测温度偏差比355nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达的探测温度偏差小10K。266nm紫外高光谱瑞利测温激光雷达可实现全天时大气温度的探测。     

高光谱分辨率激光雷达鉴频器的设计与分析

提出了利用Fabry-Perot干涉仪的反射场实现高光谱分辨率激光雷达精细探测大气光学参量的新方法和思路.设计了高光谱分辨率的分光系统,并分析了干涉仪反射场的光谱透过特征曲线.结合高光谱激光雷达探测信号特征,讨论分析了谱分离比和瑞利信号透过率随反射率和腔长的变化曲线,同时结合误差传递公式,建立了仿真分析模型,讨论了回波光束发散角和入射角变化对激光雷达探测结果的影响.结果表明,所提出的Fabry-Perot干涉仪反射场可以实现高光谱分辨率激光雷达探测系统的精细分光,同时探测结果误差随回波光束发散角变化不敏感,控制发散角在10 mrad以内,入射角在1.5 mrad以内时,可以实现气溶胶光学参数廓线的高精度探测.     

Qutip在量子光学中的应用

在量子光学相关课题研究中,光的量子特性以及光与物质相互作用一直是量子光学研究的重要内容之一,利用传统解析手段探索和研究物理问题的范围正受到越来越多的限制,基于计算机语言编程的数值计算手段就显得愈发重要。对于不熟悉数值计算的科学研究人员,基于Python语言的量子工具箱(Qutip)提供了一个成熟可靠的数值计算工具,使得量子光学相关课题的数值计算问题变得简单快捷。本文主要介绍了Qutip的安装和使用及其在量子拉比模型中的应用。