THz波段光子晶体带隙影响因素研究

应用平面波展开法和时域有限差分法分析计算了二维方形光子晶体在太赫兹波段的带隙特征,并着重研究了影响太赫兹波段二维方形光子晶体带隙的因素。通过改变光子晶体的介电常数和截面半径得出了光子晶体带隙随这两种因素的变化规律,进而研究了太赫兹波段损耗较小的塑料和高阻硅两种材料构成的光子晶体带隙及光子晶体波导的传输特性。     

Reflective terahertz tunable polarization controller

This paper proposes an optical device which can continuously change the polarization state of terahertz (THz) waves. The device consists of metal gate, anti-reflection coatings, liquid crystal and mirror. By changing the refractive index of liquid crystal in the interface between the metal gate and the mirror, the phase difference between two beams with orthogonal polarization is varied and a continuous phase shift is achieved. The phase shift of the device is calculated by using the finite difference time domain (FDTD) method, and the transmittance and reflectance are calculated by using the rigorous coupled wave analysis (RCWA) method. The results reveal that the structure can realize continuously tunable phase shift for THz wave at 1 THz.     

基于两次多项式拟合的人眼注视方向估计

针对单相机、无辅助光源的人眼视线估计系统固有的精度低、头部运动受限等问题,本文提出了基于两次多项式拟合的、单相机、单辅助光源的视线估计方法。在准确提取辅助光源在角膜表面产生的反射光斑和虹膜中心的基础上,以反射光斑为基准点考察虹膜中心相对于反射光斑的偏移与注视点之间的映射关系。首先通过第一次多项式拟合考察注视点不变而反射光斑位置发生变化,对虹膜中心与反射光斑相对位置的影响,以此确定相对于任意位置的反射光斑,对应测试板上15个测试点的理想虹膜中心偏移。然后通过第二次多项式拟合考察当反射光斑在图像中的位置确定后,虹膜中心偏移与注视点之间的对应关系。通过两次拟合,实现了人眼注视方向的有效估计,在允许头部自由运动的前提下,测试样本的水平方向平均注视误差为1.31°,竖直方向平均注视误差为1.00°。     

拉曼光谱方法实现RDX药柱内部压力的无损检测

黑索金(RDX)是目前最为常用的军用炸药,随着新型战斗部的发展,异形的RDX药柱不断出现。为保证战斗部的作战效能,需要发展一种能够在线无损检测RDX药柱内部压力的方法。利用拉曼光谱测量表征RDX药柱的方法并结合第一性原理计算,确定了RDX的特征谱线,研究了拉曼特征谱线随外加压强的移动。在实验中分别测量了10,20和30MPa的样片,并通过15,25和35MPa的样片来验证拟合关系的偏差,发现RDX药柱的拉曼特征谱线的移动与外加压强的大小成很好的线性关系。这样就可以先在实验室标定RDX药柱拉曼特征谱线与外压强之间的线性关系,然后测量具有异形的RDX药柱的拉曼谱线,与标准样品的谱线比较得到谱线移动,根据标定得到的线性关系得到异形RDX药柱的内部压强,从而实现对黑索金内压的无损检测。实验表明该方法具有灵敏度高,一致性好的优点,目前该方法已经在某型战斗部的生产上进行试用。     

激光形成过程和谐振腔自再现模的数值分析

以红宝石激光器为例,对三能级系统的速率方程进行了数值求解,揭示了激光器从泵浦、弛豫振荡、增益饱和到稳定输出的过程.利用光的衍射理论和Fox-Li迭代解法,演示了自再现模的形成过程.采用数值计算可以使抽象的理论公式具体化,增强学生对基本概念的理解,同时提高学生处理实际问题的能力.     

基于多孔硅反射谱的农药浓度测量研究

根据多孔硅内浸入液体后其有效折射率发生变化,使其光致发光反射谱峰位发生变化的特性,提出了一种利用多孔硅Bragg反射镜的反射谱来测量克百威溶液浓度的新方法.阐述了多孔硅Bragg反射镜测量农药浓度的原理,利用脉冲腐蚀法制备了多孔硅Bragg反射镜,对多孔硅反射镜和它在不同浓度的克百威溶液中进行了实验,获取了它们的反射光...     

基于改进C-V模型的肾脏CT图像分割方法

生物组织的自动分割是计算机辅助诊断和病变 检测的关键步骤。在腹腔CT图像中,肾脏组织本身的灰度不均匀性使得传统C-T模型无法准 确实现肾脏的分割。为了解决上述问题,本文结合图像全局和 局部统计信息改进了传统的C-V模型。 基于先验知识,提出了描述肾脏组织皮质 特征的数学表达式。选择感兴趣区域,在预处理阶段获得了CT图像中肾脏的大致初始轮廓。 随后,应用C-V模型进行轮廓演化时引入局域信息,提高了C-V模型的局部适应性。实验结 果表明,与现有方法相比,本文的方法的结果更接近于人工分割结果,其肾脏分割结果的Di ce系数平均值为94.0%。     

自适应内调制光纤比色测温仪系统研究

研究了一种基于PC机的多路信号处理机制．建立了数学模型进行实时自适应处理。系统采用了先进的4路数据处理，提高了测温仪系统的测温精度和速度。经过实际试用．当测温范围在800～1300℃时，系统测温误差小于0．5％。     

用于可变比特率视频通信量预测的自适应训练及删剪算法

提出一种自适应神经网络模型对可变比特率视频通信量进行非线性自适应预测，并采用基于递归最小方差的自适应学习及删剪算法对抽头延迟神经网络进行训练和结构优化.仿真实验表明，该模型能够实现对复杂视频通信量序列的高精度预测，满足实时快速的预测要求. 关键词： 视频通信量预测 神经网络 递归最小方差 删剪算法     

隔行分层填充的太赫兹超高双折射多孔光纤

本文提出了一种对普通三角晶格多孔光纤隔行分层填充匹配材料, 实现超高模式双折射的方法. 首先, 采用全矢量有限元法对多孔度为43.08%的三角晶格多孔光纤的传输特性进行了详细研究. 随后, 为增强结构非对称性对纤芯空气孔隔行填充折射率为1.4的液体, 发现光纤的模式双折射显著提高, 在峰值处(1.1 THz)由填充前的1.05×10^-3增大到1.36×10^-2; x, y两偏振模式基模的吸收损耗系数分别由0.16 dB/cm增大到0.25 dB/cm和0.28 dB/cm; 光纤的工作带宽由1.1 THz增大到1.9 THz. 研究发现通过增大填充材料的折射率能够显著提高光纤的模式双折射; 当n=2, f=2.2 THz时, 光纤能够达到8.03×10^-2的超高模式双折射. 进一步, 采用隔行分层填充的方式, 在不同层填充不同折射率的液体, 实现折射率的梯度分布, 从而增强光纤对导模的限制能力. 结果显示, 采用该填充方法, 光纤的模式双折射在工作频段内没有峰值, 呈现单调递增的趋势. 当f=2.2 THz时, 模式双折射达到7.19×10^-2. 该设计不仅实现了超高的模式双折射, 同时还具备可调谐的特性, 对实际应用具有重要意义.