Spectral Anomalies in the Fraunhofer Diffraction Pattern

We study the spectral characteristics theoretically and experimentally in the Fraunhofer diffraction pattern formed by the diffraction of a spatially coherent, polychromatic light through a slit. It is found that the spectrum in some diffraction directions close to the singular direction is redshifted, compared to the spectrum of the incident polychromatic light, and blueshifted in other directions, and splits into two lines at the singular direction. We show that the experimental results are consistent with the theoretical expectations.     

冈村枝管藻孢子体的形态和超微结构

从日本冲绳采回枝管藻，用毛细管将成熟多室孢子囊挑出，在试验室条件下培养，可长成孢子体．用光学显微镜和透射电子显微镜观察发现：孢子释放后形成盘状体附着在基质上，念珠状同化丝从盘状体中间分生．同化丝可从中间部位产生分支，多室孢子囊位于部分同化丝的近端部；同化丝大量产生后基部细胞平行排列，中空，形成假薄壁组织，而后孢子体进入伸长生长阶段；在每个盘状体细胞和同化丝细胞中都有多个色素体和线粒体，蛋白核突出于色素体其他部分，类脂体存在于类囊体中；在同化丝的细胞壁上存在缺口；对同化纤毛而言，色素体和线粒体数量少，紧贴细胞膜，质壁分离严重，在细胞壁上存在“通道”．     

杨氏双缝干涉实验中的光谱奇异现象

基于部分相干光的传输理论,研究了杨氏双缝干涉实验中的光谱奇异现象。发现在杨氏双缝干涉实验干涉场区中的某个点的光谱奇异现象,它会随着某些参量(如源光谱宽度Γ′,缝宽参量ε,相对空间相干度Δ0)的变化而改变,指出该现象可应用于信息的编码及自由空间的信息传输。     

部分相干光束的聚焦特性

基于部分相干光的传输方程,研究了光强为高斯分布、空间相干度函数为零阶贝塞耳函数的部分相干光束的聚焦特性。研究结果表明,在几何焦点附近的光强分布不仅依赖于入射的部分相干光束的光强分布,而且还依赖于部分相干光束的空间相干度。当空间相干长度、焦距等参数取某些特定值时几何焦点附近的光强分布将出现平顶光束的分布形式;另外,当空间相干长度取值改变时几何焦点附近的光强分布将出现局域空心光束的分布形式。基于此,可以通过改变部分相干光束的空间相干度来实现对几何焦点附近光强分布的控制,从而获得需要的光强分布。     

基于DCT的PCA人脸识别系统研究

人脸识别是一种重要的生物特征识别技术,它广泛应用于电脑开机、门禁系统、安全监控和重要场所的身份验证。该文提出了一种基于DCT的PCA特征提取方法,该算法先对整个原始人脸图像进行DCT变换得到系数矩阵,再提取包含原始图像大部分信息的少量系数作PCA,提取出特征脸,再进行分类识别。对ORL人脸库的仿真实验表明,该方法优于单独DCT与PCA特征提取的识别方法,并且减少了运算量。     

黄土高原中部秋季干湿的年际和年代际环流异常特征及与海温的多尺度相关性研究

黄土高原地区作为气候敏感区和生态脆弱区地表干 湿状况的年际和年代际变化特征十分明显. 但以往主要是针对夏季进行分析, 而对黄土高原秋季干湿变化规律及大气环流机理的认识非常有限. 本文基于中国589站最近50 a (1961–2010年)月降水和气温月平均资料、NCEP/NCAR提供的再分析资料以及NOAA提供的海表温度(Sea Surface Temperature, SST) 资料, 运用带通/低通滤波、小波分析、EOF/REOF和回归分析等方法, 在对中国秋季干湿时空演化分类的基础上, 通过研究秋季黄土高原中部干湿演变周期、大气环流特征及与海温的多尺度相关关系, 以揭示影响黄土高原中部秋季干湿变化的物理机理, 并确定影响该区域干湿状况的前兆信号. 小波功率谱分析表明, 黄土高原中部秋季干湿指数存在准4 a和准8 a的周期, 1970–1990年准8 a尺度周期振荡尤为明显. 年际(周期≤ 8 a) 尺度上偏湿年的大气环流特征是, 欧亚大陆中高纬呈“双阻型”, 200 hPa西风急流显著北移, 日本海-鄂霍茨克海受反气旋控制, 其底部的偏东水汽输送带将水汽输入研究区. 年代际(周期 > 8 a)尺度上偏湿年的大气环流特征是, 东亚大陆为一致的低值系统; 200 hPa东亚副热带西风急流减弱北移, 研究区主要水汽来源由经孟加拉湾在中南半岛转向的南风水汽输送及中纬度的西风水汽输送组成. 整个序列上, Nino3区SST指数(Nino3I)超前5个月与秋季干湿指数已呈显著的负相关关系, 而孟加拉湾–中国南海SST指数(BayI)则超前3个月与干湿指数呈现显著的负相关关系. 年际尺度上, 秋季Nino3I, BayI均与秋季干湿指数存在显著相关(准4 a, 4–6 a), 而年代际尺度上, 只有BayI与秋季干湿指数存在显著相关性(准10 a). 黄土高原中部秋季干湿的年际和年代际周期的确定、大气环流异常特征的认识及与海温的多尺度相关关系的建立, 不仅揭示了影响该区域干湿变化的物理机理, 也为干旱气候预测提供了重要的前兆信号. 关键词： 黄土高原中部 干湿特征 海表温度 小波分析     

好氧颗粒污泥胞外多糖的细胞化学定位研究

好氧颗粒污泥具有沉降性能好、承受有机负荷高等特质，能有效去除废水中的重金属和结构复杂的高分子有机物等难降解物质。正是因为好氧颗粒污泥在废水生物处理工程中具有的许多优点，使其具有广阔的应用前景，因而成为近几年新的研究热点。由于胞外多聚物在污水生物处理中起着关键的作用，且多糖是颗粒污泥胞外多聚物的主要成分，因此，开展好氧颗粒中胞外多糖的研究工作具有积极的理论价值。通过电镜钌红染色技术可直观地显示好氧颗粒污泥中胞外多糖的分布与结构特点，为研究者从形态学角度了解多糖在颗粒污泥的形成、保持颗粒稳定性中所发挥的作用，进而研究好氧颗粒污泥的形成机制提供基础理论资料。     

应用于超宽带穿墙雷达的极窄脉冲发生器设计

介绍了一种可用于超宽带(UWB)穿墙雷达的脉冲发生电路,讨论并分析了UWB中几种常用窄脉冲产生方法的特点及其局限性。基于雪崩三极管和射频双极性晶体管的雪崩特性,设计并制作了UWB脉冲电路发生器,指出电路中需要注意的事项及改进脉冲性能的方法,并获得亚纳秒级的超短、快速前沿的单极性UWB脉冲,幅度为28 V,宽度为0.95 ns。     

基于改进Xception实现涡旋光束轨道角动量识别

当光束在海洋中传输时,湍流的存在会严重影响光束的质量,导致接收端光场产生扭曲和退化现象。为解决该问题,提出一种基于改进深度可分离网络（IXception）的方法,用于实现通过海洋湍流传输的涡旋光束轨道角动量模态识别。采用分步相位屏的思想,基于功率谱反演法仿真涡旋光束在海洋中的传输过程,并建立入射光场发生的退化、扭曲的散斑场数据集,用数据集来训练IXception识别散斑场中涡旋光束的轨道角动量。IXception延用Xception架构思想,结合了残差结构和倒置残差结构,能够提取高度空间深度特征,减少网络结构参数的冗余,增强泛化能力。研究结果表明,IXception在20 m和80 m湍流中对扭曲光场轨道角动量的识别率达到了99.20%与97.9%。随着传输距离的增加,IXception的识别率会略有降低,但与Xception模型相比,IXception识别性能更好。