干细胞迁移机理的近场扫描光学显微术研究

将内皮细胞生长因子(VEGF)置于甲基纤维素碟中形成VEGF的浓度梯度分布,并将人脐带间充质干细胞(Mesenchymal stem cells,MSCs)于此浓度梯度中培养,观察VEGF能否诱导MSCs定向迁移。应用近场扫描光学显微术(Near-field scanning optical microscopy,NSOM)同时获取了VEGF诱导前后的MSCs的形貌和光学信息。结果表明,近场光学图观测到形貌图上所没有的黑色斑点,分析认为这些黑斑为细胞的黏着斑。近场光学图显示经过VEGF诱导后细胞的黏着斑数量明显增加。同时,对诱导前后干细胞的骨架蛋白进行免疫荧光标记并用共聚焦显微镜进行观察,结果表明细胞骨架由诱导前的无序状态转变为诱导后的有序状态,说明诱导后的干细胞处于迁移状态。光学超微结构图则显示了诱导后干细胞表面的光学细节比诱导前细胞大量增加,出现了大量直径约200 nm的光斑,这是由于细胞表面大量分泌黏附分子等蛋白分子引起的,这些结果为VEGF能够诱导MSCs进行定向迁移提供了实验依据和可视化证明。也表明NSOM不但能提供高分辨的光学分辨率,还可提供生物细胞精细结构的更深层次的光学信息。     

基于GCC-PHAT的改进近场声源定位算法

结合GCC-PHAT与SRP搜索的算法被广泛应用于声源定位系统,但其定位结果随信噪比降低而恶化严重,且难以估计窄带声源。针对这些问题,提出一种用于近场模型的改进算法。首先计算阵列信号求和功率谱的峰均比,再经对数变换和设置噪声抑制阈值等步骤,得到反映频点信噪比的加权因子,将其应用在GCC-PHAT中,并进一步优化SRP搜索策略。大量仿真结果表明:改进的算法具有强的抗噪能力,且对宽带和窄带声源信号均有良好的估计效果,很适合实时处理。更多还原     

对非相干光纤激光组束系统最大阵列宽度的研究

光纤激光组束系统的最大阵列宽度决定着可参与组束的光纤激光器个数,从而制约着组束激光的输出功率.通过对组束系统耦合效率的分析,光斑半径应不超过100μm,透镜焦距不超过20cm.在此条件下,组束系统的最大阵列宽度约为0.6cm.     

RBF-PU方法求解二维非局部扩散问题和近场动力学问题

采用单位分解径向基函数(radial basis function partition of unity,RBF-PU)方法,数值求解了二维非局部扩散问题和近场动力学问题。主要思想是对求解区域进行局部划分,在局部子区域上分别进行函数逼近,然后加权得到未知函数的全局逼近。这种基于方程强形式的径向基函数方法在求解非局部问题时,不需要处理网格与球形邻域求交的问题,避免了额外的一层积分计算,实施简便,计算量小。数值实验显示计算结果与解析解吻合较好,RBF-PU方法可以准确有效地求解非局部扩散方程和近场动力学方程。     

数值研究负折射率超透镜近场亚波长成像

文章采用时域有限差分法研究负折射率平板超透镜的电磁聚焦现象,计算近场成像特性;计算结果给出负折射率平板透镜近场成像的波场分布,双波源的成像分辨率为四分之一波长,达到亚波长分辨效果。计算结果表明,负折射率超透镜近场亚衍射成像只在一定的参数条件下成立。     

GaN蓝光二极管杂质发光的近场光谱研究

运用近场光谱方法研究了在蓝宝石衬底上用低压ＭＯＣＶＤ方法外延生长的ＧａＮ蓝光二极管的杂质发光光谱．研究结果表明近场光谱能够给出样品表面微区空间分辨的局域光谱信息,为研究样品表面微观发光机理提供了一个有力的手段．对近场光谱中各发光峰的强度随注入电流（电压）变化曲线的研究结果揭示出ＧａＮ蓝光二极管的能带中的施主能级,在ＧａＮ蓝绿光二极管的发光中和受主深能级同样都起着重要的作用．     

自适应光学波前信号提取

天光背景及系统自身探测器件所引入的噪声对自适应光学系统的探测精度具有较大的影响,为消除这两方面噪声的影响,设计并实现了基于FPGA的波前光斑信号提取系统。该系统通过3个算法模块完成噪声的滤除,中值滤波模块用于去除杂散噪声,Top-hat变换模块用于滤除较为平稳的背景噪声,自适应阈值分割模块用于去除残余噪声。基于FPGA平台进行了系统的实现,在室内的自适应光学精跟踪系统平台上对光斑信号的提取效果及提取前后的精度进行了实验测试,结果表明,该处理平台能较好地提取出目标光斑,处理后的质心精度也较高,且该处理平台的延时较小,能够满足自适应光学系统实时性的要求。     

部件分解法／高频混合法在复杂目标散射近场预估中的应用

本文结合物理光学（PO）法、几何绕射理论（GTD）、弹跳射线法（SBR）等高频方法和部件分解法,研究了电大尺寸复杂目标的近场散射特性。     

UWB MIMO近场成像雷达稀疏阵列设计方法研究

传统方法设计近场高分辨成像雷达的阵列时,往往需要大量且分布密集的阵元,这样的设计会带来巨大的开销和制作工艺要求高等问题。为了避免上述问题,本论文将MIMO与UWB相结合,提出了一种基于等效相位中心原理设计UWB MIMO近场成像雷达稀疏阵列的方法,并对等效相位中心近似带来的误差做了补偿。然后通过数值仿真工具(FDTD)进行仿真,考察了设计的阵列的波束方向图,并分别对单个点目标和分布式目标进行成像,仿真结果验证了该阵列设计方法的有效性和应用于近场高分辨成像的可行性。     

基于圆拟合的激光光斑中心检测算法

激光光斑中心检测是光学测量中常用的关键技术，检测算法的精度和速度直接影响了测量的精度及速度，传统的检测算法如重心法，Hough变换法等在检测精度或速度上存在不足，基于圆拟合的激光光斑中心检测算法是根据最小二乘原理用圆来逼近激光光斑轮廓，该算法除了可以检测光斑中心外，还可以检测光斑半径，达到亚像素级的定位精度，具有很快的计算速度，可适用于实时的光学测量。