纳米光子学全光开关研究进展

全光开关是全光网络和数字光信息处理的基本器件,该器件主要基于非线性光学原理．自激光发明以来,对该器件的研究已历时半个世纪．虽然全光开关的基础研究十分活跃,研究成果丰硕,但是至今尚未做出实用器件．文章分析了全光开关面临的困难,指出只有在极小的时空条件下,也就是采用飞秒激光驱动的纳米尺寸器件,才有可能研制出低开关功率、高开关速度、低插入损耗的实用的全光开关器件．文章简要介绍了近10年来纳米全光开关的研究成果,包括纳米尺寸干涉仪开关（空间开关）、量子限制光双稳触发器（时间开关）、半导体光放大器的波长转换器（波长开关）、光子晶体带隙移动开关和表面等离子体激元开关（强度开关）等5类16种典型的纳米全光开关器件．     

Optimization of T-shaped waveguide branches in two-dimensional photonic crystals

The interval and the radius of a pair of defect dielectric rods in waveguide channels near the branching region of a T-shaped waveguide branches are simultaneously varied, and their effects on the transmission properties are investigated using the finite-difference time-domain (FDTD) method. Numerical results show that there is an optimized region where the relative bandwidth of high-transmission (total transmittance 0.95) band of the branches is larger than 17%, which is higher than that of the existing same structures (11.60%) with fixed interval. These results provide for engineering application of simple T-shaped waveguide branches with high transmission.     

GaAsMMIC的热生成机制的建模与仿真方法

以GaAs基异质结双极性晶体管（HBT）单片微波集成电路（MMIC）为例,研究了器件内部的热生成机制．包括：确定器件内部的热生成机制及热生成区的位置,讨论器件内部热传导和热耗散的形式,建立器件的详细3D实体模型。利用有限元软件ANSYSWorkBench,对已确定的热生成区进行热功耗加载,以便更加精确地模拟器件的峰值结温。     

ZrO2含量对Ni-Co-ZrO2复合镀层显微硬度和耐磨性能的影响

以硫酸镍、硫酸钴和氧化锆为主要原料,采用脉冲沉积技术在Q235钢基体表面沉积了Ni-Co-ZrO2复合镀层,利用扫描电镜、能谱仪、X射线衍射仪分别观察和表征了复合镀层的显微形貌、成分组成和相结构,并对Ni-Co-ZrO2复合镀层的显微硬度和耐磨性进行了研究.结果表明:ZrO2颗粒弥散分布于Ni-Co合金中,基体与镀层界面处无孔隙、裂纹等缺陷,镀层厚度约为60μm;镀态下Ni-Co-ZrO2复合镀层基质合金为晶态结构,主要生长晶面为Ni(111)和Co (110),XRD衍射图谱呈现出低强度、大峰宽和多晶向的相结构特征.随着镀层内ZrO2颗粒含量的增加,Ni-Co-ZrO2复合镀层的显微硬度呈现先提高后降低、磨损量先减少后增加的趋势,当ZrO2含量为20 g/L时,复合镀层的硬度最高、磨损量最少,磨痕形貌呈现出轻微磨损.     

树叶状纳米银的电化学制备及表面拉曼增强效应

采用电化学沉积法,以柠檬酸钠为配位剂和稳定剂,在FTO导电玻璃上成功合成树枝状,球状和树叶状纳米银.利用冷场发射扫描电镜,X射线衍射仪和能谱仪对纳米银进行分析和表征.研究了柠檬酸钠和沉积电压对纳米银形貌和尺寸的影响.以罗丹明B为探针,进一步研究了不同形状纳米银的表面增强拉曼效应.实验结果表明,当沉积电压为0.5V,柠檬酸钠浓度为0.001 mol/L,沉积时间为1800 s合成的树叶状纳米银具有良好的SERS效应,可探测罗丹明B分子的特征结构.该合成方法简单,方便,快速,合成的银纳米基底有望用于环境监测和材料结构分析等领域.     

基于局部行为搜索策略的半监督学习算法及其应用研究

近年来,半监督学习在模式识别和机器学习领域引起了广泛关注。在这些方法中,半监督支持向量机是非常主流的一类方法。然而,学习过程中热核函数的参数选择问题一直困扰着研究人员,若选取不当,学习性能会显著下降。为了解决该问题,本文提出一种新颖的基于局部行为搜索策略的半监督学习算法。新算法基于人类行为搜索策略,传统的支持向量机被正则化为拉普拉斯图。在搜索到特征空间的局部分布后,行为因子能够映射到样本邻域的潜在概率分布。为验证新算法有效性,本文分别进行了UCI数据集和实际通信辐射源特征数据集实验。实验结果显示与传统方法相比,新算法的分类结果能够更加有效和稳定。      

一种用于机场噪声监测的WSN节点部署算法

针对监测系统低成本、高监测精度的需求,提出一种适用于机场噪声监测系统的WSN节点部署算法:单个飞机噪声事件下基于改进遗传算法的优化部署算法,设计了基于飞机噪声事件的覆盖连通集模型,规范了遗传约束函数,并采用精英保留机制,提高优化速度,引入均匀设计法构造变异算子,增强了局部搜索能力。仿真实验表明,该算法能快速有效地实现部署节点数目少、飞机噪声事件覆盖率高的优化部署,同时有效降低了成本、提高了监测噪声数据的准确性     

石墨炔类结构储锂性能的第一性原理研究

基于密度泛函理论的第一性原理的计算方法, 研究了石墨炔类结构的储锂性能, 结果表明, 石墨炔类体系是一种理想的储锂材料, 锂原子通过向衬底转移电荷而带正电, 彼此之间的库仑排斥作用避免了锂原子的团簇化. 通过比较石墨一炔到石墨五炔的储锂性能, 发现并不是炔键越多其储锂性能就越好, 还需考虑炔键的增多对结构稳定性的影响. 在保证石墨炔类结构稳定的前提下, 石墨二炔和石墨五炔达到LiC₃的最大储锂量.     

D-A型多色电致变色材料的电化学合成与表征

设计合成了两种新型单体, 电化学聚合制得了相应D-A型聚合物: 聚{10,13-二(3,4-乙烯二氧噻吩基)二苯并[a,c]吩嗪}(P1)和聚{10,13-二(4-乙基噻吩-2-基)二苯并[a,c]吩嗪}(P2). 研究发现, 聚合物膜P1在中性态呈现绿色, 且随着电压的增加呈现多种不同的颜色, 其在1600 nm时最大光学对比度达74.8%, 响应时间为0.6 s, 着色效率(CE)为285.8 cm²/C. 聚合物膜P2在氧化态和还原态时分别为灰蓝色和军绿色, 也具有较高的光学对比度, 快速的转换响应以及较高的着色效率. 另外, 这两种导电聚合物都具有较低的光学禁带(E_g)(P1为1.26 eV, P2为1.54 eV). 本研究提供了两种具有优良性能的电致变色材料, 并对其性能参数进行了分析研究.     

基于改进型粒子群算法的板式换热器优化设计

在板式换热器优化设计过程中,涉及到的变量较多,对有些变量的取值范围有界限约束,比如流速。本文从流速对换热效果和压力的影响出发,建立热力学模型,在基本粒子群算法上做了改进,利用此改进的粒子群算法对板式换热器流速受限的情况进行优化设计,解决了板式换热器中流速受到约束时的成本优化问题。