兰州重离子加速器控制系统DSP组件设计

针对重离子加速器部分电源的控制要求,进行了分析研究,提出并实现了一种实时、高效、多功能的控制系统。该系统基于数字信号处理器（DSP）和两片现场可编程门阵列（FPGA）芯片相结合的核心处理构架,在系统后端利用PXI总线接口配合FPGA来与工控机箱中的系统控制器和其他控制组件进行大批量数据交互;系统前端利用直接数字频率合成器、模数转换器和数模转换器等器件结合DSP和FPGA中的控制算法及相应控制机制来实现对不同电源控制参数的处理和功率的输出;平台中两组光纤模块也与FPGA相配合实现对同步触发事例等实时数据的收发和调试。     

一个次氯酸根比色荧光探针及其逻辑行为（英文）

利用次氯酸根(ClO-)的氧化性质和Cu+与Cu2+不同的配位性质,一种高效的可用于探测ClO-的铜离子化合物CS1被合成出来。通过吸收和发射光谱系统地研究了CS1对ClO-的传感性能。结果表明,在Cu+存在条件下,CS1的光谱强烈受到OCl-影响:最大吸收峰从396 nm红移到545 nm(Δλ=149 nm);520nm处的荧光强度降低近25倍。以Cu+和ClO-为输入信号,以470 nm和396 nm吸收峰比值(A470/A396)为输出信号,构建了一个基于CS1的AND逻辑门,并且可以用乙二胺四乙酸二钠盐(EDTA)对其进行简单重置。     

All-optical logic AND-NOR gate with three inputs based on cross-gain modulation in a semiconductor optical amplifier

We report the realization of a novel all-optical logic AND-NOR gate based on cross-gain modulation (XGM). The used scheme requires only one SOA to perform the logic gate with three input signals. A 8.5 dB dynamic extinction ratio with a switching time of about 650 ps for the rise time and 100 ps for the fall time.     

基于模糊PID的UEGO传感器控制方法研究

宽域废气氧(Universal Exhaust Gas Oxygen,简称UEGO)传感器具有较宽的空燃比测量范围,广泛地应用于稀燃发动机空燃比控制系统。UEGO传感器需要配套控制器才能正常工作,通过控制传感器的温度和泵电流,实现空燃比的测量。然而,UEGO传感器温度具有非线性,泵电流参数存在摄动,给其控制带来了困难。为了缩短冷启动时间,采用斜坡加热与模糊PI相结合的分段温度控制策略,以克服温度的非线性和冷启动的加热限制;采用基于OE模型的系统辨识法,建立不同工况下的泵电流模型,据此采用模糊PID的控制方法提高泵电流的控制精度与响应速度,克服泵电流参数不确定性的影响,从而提高传感器的动态性能。在空气环境和混合气配气平台上进行实验,结果表明：UEGO传感器冷启动时间少于20s,温度控制精度较高,泵电流调节时间为191ms,动态响应速度快、抗干扰能力强。     

宽带可调谐掺Yb3+双包层光纤激光器的研究

利用闪耀光栅构成可调谐Littrow外腔,对掺Yb³⁺双包层光纤激光器的波长调谐输出进行了实验研究.激光调谐输出波长范围70nm.针对光纤内的双折射效应对激光的输出功率的影响,实验中使用了在线光纤偏振控制器,从而有效地减小了调谐曲线的起伏及其与荧光谱的差别,并得到了窄线宽、线偏振、宽带调谐的激光输出.     

Scheme for teleporting an unknown atomic state to any node in a quantum communication network

We propose a scheme for teleporting an unknown atomic state. In order to realize the teleportation to any node in a quantum communication network, an n-atom Greenberger-Horne-Zeilinger (GHZ) state is needed, which is utilized as the quantum channel. From this n-atom GHZ state, two-node entanglement of processing and receiving teleported states can be obtained through the quantum logic gate manipulation. Finally, for the unequally weighted GHZ state, probabilistic teleportation is shown.     

光束偏转法自动测试激光等离子体冲击波系统的研制

根据光束偏转原理，研制了激光等离子体冲击波自动测试系统的硬件和软件。该系统使用计算机与可编程序控制器作为上下位机，采取上下位机通讯的方式控制步进电机及二维移动架的移动，以改变探测光的相对位置，并利用单模光纤和光电倍增管将探测到的光偏转信号传入数字示波器进行存储，最后计算机将示波器中采集到的光偏转信号进行分析处理。使用该系统对激光等离子冲击波的衰减过程进行了实际测试，得到了较为理想的实验结果。     

光致异构全光逻辑门理论与实验研究

基于双光抽运探测模型，利用偶氮苯聚合物光致异构和光致双折射效应，建立了全光逻辑门的理论分析模型，提出了一种新颖的全光逻辑门设计方案.该方案基于输入抽运光和信号光的强度或偏振态，设计了“与”门、“或”门、“异或”门和“异或非”门等基本功能的全光逻辑门.以掺杂分散红1(DR1)的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)薄膜为样品进行实验，得到了比较好的逻辑门运算实验结果，与理论分析相符合.     

利用偏振控制器连续调节光纤环镜的反射率

研究了一种新型光纤环镜(FLM)的原理与特性，这种FLM由在普通光纤环镜中插入光纤型偏振控制器(PC)构成.通过等效光路分析建立了该FLM的理论模型，并对其反射特性进行了数值模拟.研究表明，通过改变PC的状态，即改变其双折射效应的快轴取向或强度，可连续调节FLM的反射率，反射率谱具有宽带特性，主要受光纤耦合器工作带宽的影响.此外，对FLM的反射特性还进行了实验研究.实验结果也证实，通过调节PC状态，FLM反射率可在其最大和最小值之间连续调节，实验测得FLM最大和最小反射率分别可达93%和2%.根据PC双折 关键词： 光纤环镜 偏振控制器 光纤耦合器 反射率     

一种基于并行化方法的自适应光学闭环预测控制器

自适应光学系统的性能受限于伺服系统的延迟误差和波前传感器的光电子噪声。提出了一种多模型单变量预测模型,该模型采用基于Levenberg-Marquardt学习算法的前馈型神经网络。利用计算机多核处理器,设计了一个具有并行处理能力的预测控制器,来实现对自适应光学闭环控制电压的预测,以消除延迟误差的影响。通过数值仿真实验,研究了预测控制器对控制电压和远场斯特雷尔比的影响,与未采用预测控制器的系统进行了比较,并对预测算法的并行性能进行了分析。实验结果表明,使用并行化方法的预测控制器可以有效缩短系统的预测时间,提高预测算法的加速比,与经典比例积分(PI)控制算法相比可以更有效地降低系统由于伺服延迟引起的误差,远场的斯特雷尔比有明显地提高。