单片双波长输出垂直外腔面发射激光器EI北大核心CSCD

报道了利用垂直外腔面发射激光器(Vertical external cavity surface emitting laser,VECSEL)的增益谱与腔模的大失配设计实现VECSEL双波长同时激射的方法,设计了稳定的振荡腔结构,理论预测了这种VECSEL的三种工作状态并进行了实验验证。随着VECSEL泵浦功率增加,增益芯片内部工作温度逐步升高,VECSEL依次出现带边波长激射、双波长激射及腔模波长激射三种工作状态。最初VECSEL的激射波长位于带边模式决定的激光波长(952.7 nm),随着泵浦功率增加,增益芯片热效应增强,腔模波长与带边波长出现模式竞争,此后出现双波长激射现象。双波长峰值强度接近时VECSEL激光输出功率达到359 mW,激光波长分别位于954.2 nm和1001.2 nm,在该位置附近VECSEL的输出功率曲线呈现明显的二次阈值现象。当泵浦功率持续增加,激光输出波长变为腔模波长激射,激光波长位于1002.4 nm。在单波长及双波长工作状态下VECSEL的光斑形貌均为高斯形貌的圆形对称激光光束,激光光束发散角半角由5.7°增加到7.9°。这种单芯片双波长输出VECSEL方案未来在抗干扰激光雷达以及频率转换太赫兹激光等方面有着很好的应用潜力。     

La0.1Bi0.9-xEuxFeO3化合物的结构与性能研究

利用固相反应烧结技术制备La0.1Bi0.9-xEuxFeO3系列化合物.利用X射线粉末衍射进行物相鉴定和结构分析,确定了材料的相关系:x≤0.05,材料为R3c结构相;0.08≤x≤0.12,材料为赝R3c结构相;x≥0.15是Pbnm相,其中0.15≤x≤0.20区域Pbnm相存在畸变.磁测量结果表明,材料具有弱铁磁性,对于x≤0.20材料,磁矩在x=0.12成分存在极值.利用阻抗分析仪测量了室温介电常数随成分的变化关系.讨论了材料的结构与弱铁磁性和室温介电常数间的关系.     

具有无穷时滞的细胞神经网络的全局稳定性分析

对具有无穷时滞的细胞神经网络平衡点的存在性、唯一性和全局渐近稳定性进行了分析．在放弃了激活函数的有界性、单调性和可微性假设的情况下,得到了系统的平衡点的存在性条件．利用向量Liapunov函数法的思想,构造适当的含有变时滞和无穷时滞的微分-积分不等式,通过对微分-积分不等式的稳定性分析,得到了神经网络系统的全局渐近稳定的充分条件．     

轮对系统的Hopf分岔研究

针对轮对系统中的非线性动力学问题, 本文基于Hopf分岔代数判据得到考虑陀螺效应的轮对系统Hopf分岔点解析表达式, 即轮对系统蛇形失稳的线性临界速度解析表达式. 基于分岔理论得到轮对系统的第一、第二Lyapunov系数表达式, 并结合打靶法分别得到不同纵向刚度下, 考虑陀螺效应与不考虑陀螺效应的轮对系统分岔图. 通过对比有无陀螺效应的轮对系统分岔图发现, 在同一纵向刚度下, 考虑陀螺效应的轮对系统线性临界速度和非线性临界速度均大于不考虑陀螺效应的轮对系统, 即陀螺效应可以提高轮对系统的运动稳定性. 基于Bautin分岔理论, 以纵向刚度和纵向速度作为参数, 分别得到考虑陀螺效应和不考虑陀螺效应的轮对系统, 从亚临界Hopf分岔到超临界Hopf分岔, 再从超临界Hopf分岔到亚临界Hopf分岔的迁移机理拓扑图. 通过对比有、无陀螺效应的轮对系统Bautin分岔拓扑图发现, 陀螺效应将改变轮对系统的退化Hopf分岔点, 但对于轮对系统Bautin分岔拓扑图的影响不大.      

一类变时滞复数Cohen-Grossberg神经网络的动态行为分析

研究了一类具有变时滞的复数域Cohen-Grossberg神经网络平衡点的动态行为.在假定激活函数满足Lipschitz条件并且放大函数只满足具有下界的情况下, 利用M矩阵和同胚映射原理, 得到了确保该系统平衡点的存在性和唯一性的充分条件.基于矢量Lyapunov函数法和不等式技术, 得到了确保该系统平衡点的模指数稳定性的判据.该判据形式简单, 在实际应用时便于检验.该文所取得的研究成果推广了现有结论.最后通过给出一个数值算例和仿真结果验证了所得结论的正确性和可行性.     

Y2O3-Eu2O3-SnO2三元系固相线下相关系及其发光性质研究

采用固态反应法及改良固态反应法合成了一系列Y2O3-Eu2O3-SnO2体系中的试样,利用X射线粉末衍射法测定了Y2O3-Eu2O3-SnO2三元系固相线下的相关系.结果表明,Y2O3-Eu2O3二元系和Eu2Sn2O7-Y2Sn2O7赝二元系形成连续固溶体.对于(Y1-xEux)2Sn2O7,最强的发光峰位置在590 nm附近,源于Eu3+的5 D0-7 F1的磁偶极跃迁.对于(Y1-xEux)2O3,最强峰的位置在611 nm附近,是由Eu3+的5 D0-7 F2的电偶极跃迁引起的.激发光谱表明,与(Y1-xEux)2O3相比,(Y1-xEux)2Sn2O7的电荷迁移带向低能方向移动.Eu3+在化合物中所处的晶体学位置决定了其光谱特征.     

具有随机干扰的时滞车辆跟随控制

考虑信息传输和车辆动力学行为对控制指令具有时间滞后因素和车辆动力学系统建模中忽略的随机因素,建立了一类具有时间滞后的随机车辆跟随系统,并研究了该系统的稳定性和控制器设计.根据Ito(伊藤)随机微分方程建立随机车辆动力学模型.利用滑模控制设计了系统的控制策略,并运用系统的稳定性判据得到了系统控制参数的收敛区域.数值仿真试验结果表明:各跟随车辆的加速度、速度和位移等状态能在较短的时间内迫近领头车辆;各车辆的车间距误差有较快的收敛速度,均能在10 s内收敛于0.     

PbSe-MnSe纳米复合热电材料的微结构和电热输运性能

相比于常见的热电材料PbTe, 另一种硫族铅化合物PbSe具有熔点高、Se储量更丰富等优势, 从而越来越受到科学界的关注. 本文采用熔融淬火结合快速热压烧结工艺制备了Pb_0.98-xMn_xNa_0.02Se(0 ≤x ≤ 0.12)纳米复合热电材料, 系统地研究了不同Mn含量对材料微纳结构、机械性能和热电性能的影响规律. 发现纳米复合样品中有面心立方结构的MnSe球状和薄层状析出物, 显微硬度得到显著增强. 少量固溶的Mn增加了能带简并度, 使功率因子提高, 球状析出物使声子散射增强、热导率降低, 体系的热电优值ZT得到优化; 但是当Mn含量更高时, 赛贝克系数趋于饱和, 连续析出物使晶格热导率反常增大, ZT 没有得到进一步改善. 通过进一步调节Na含量优化了载流子浓度, 获得了ZT=0.65的PbSe-MnSe纳米复合热电材料.     

基于 PROSPECT模型的蔬菜叶片叶绿素含量和SPAD值反演

叶绿素含量是衡量植物营养和病虫害发生情况的重要指标。传统的分光光度法对植物叶片破坏性较大且无法实时、快速、无损地获取叶绿素含量。新兴的利用叶绿素仪测量叶绿素相对含量（以下简称SPAD值）的方法不能定量获取实际含量。光学辐射传输模型PROSPECT从生物物理、化学的角度以及能量传输的过程出发,定量描述了叶片色素、水分、结构参数等对叶片反射光谱的影响。因此,提出利用PROSPECT模型同时反演蔬菜叶片叶绿素含量和SPAD值,实时、快速、无损、定量获取植物叶片叶绿素的含量。第一,多次测量三种蔬菜叶片的反射光谱,并用叶绿素仪测量SPAD值。然后,预处理光谱数据,获得平均反射率光谱。第二,以欧式距离为评价函数,利用PROSPECT模型对实测反射率光谱进行拟合。拟合过程中三种蔬菜欧式距离最大为0.008 9,最小为0.006 4,平均为0.007 5,表明该模型能够很好地拟合蔬菜叶片的反射率光谱。第三,根据拟合结果,反演叶绿素含量和透射率光谱,再根据透射率光谱获取叶片在940和650 nm波长处的光透过率,计算叶片的反演SPAD值。第四,建立反演叶绿素含量、反演SPAD值与实测SPAD值的关系模型。结果表明: (1)利用该模型反演得到的叶绿素含量值与实测SPAD值有较好的线性关系, 其关系模型为：y=1.463 3x+16.374 3,两者相关系数为0.927 1,模型的决定系数为0.862,均方根误差为2.11;(2)利用该模型反演得到的SPAD值与实测SPAD值之间线性关系较好,其关系模型为：y=0.986 9x-0.668 3,两者相关系数为0.845 1, 模型的决定系数为0.714 3,均方根误差为3.380 2。研究表明,通过测量植物叶片的反射率光谱,利用PROSPECT模型可以无损、定量地获取蔬菜叶片的叶绿素含量和SPAD值。该方法可推广至其他植物的叶绿素测量和实时监测,为变量施肥、精准种植提供可靠的数据支持。研究结果对蔬菜生长态势的无损监测具有重要的意义。     

基于高频轮轨作用的波浪型磨损研究

对高频轮轨相互作用下轨道的波浪形磨损问题进行了考察。通过引入轮轨的灵敏度，得到了轮轨间蠕滑力的波动同轨道表面不平顺幅值和表面曲率的波动关系；通过引入摩擦功计算了轨道表面的磨损，得到了磨损率的计算公式。结果表明，钢轨的磨损率同轨道的垂向动力行为密切相关；轨道表面不同点在不同激振频率下的磨损率不同。