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集成光学系统通道和光子晶体光波导器件及矢量光束转换超表面研究

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集成光学系统通道和光子晶体光波导器件及矢量光束转换超表面研究

作者：周玉翔山东师范大学

学位级别：硕士

上个世纪60年代末,美国贝尔实验室的Miller博士首次提出“集成光学”的设计概念开始,光学系统从透镜等光学元件,逐渐研发到全光纤光学系统和基于微纳加工的光学芯片。光路小型化、集成化发展,极大推动了以“光”作为主要载体和对象的相... 详细信息

上个世纪60年代末,美国贝尔实验室的Miller博士首次提出“集成光学”的设计概念开始,光学系统从透镜等光学元件,逐渐研发到全光纤光学系统和基于微纳加工的光学芯片。光路小型化、集成化发展,极大推动了以“光”作为主要载体和对象的相关技术发展,比如说高速光通信、光探测、光传感等,造就了一批代表现代技术发展前沿的技术领域和产品,包括机器视觉、自动驾驶、物联网等,并促进人类文明飞速进步。在一个完整的集成光学系统中,最基本的光学元件是光波导。光波导可以在集成光学系统甚至是高度集成的芯片化系统中构建出限制和引导光传输的光通道,并实现功能化和器件化。通常光波导的构建方法与光纤类似,通过折射率较低的区域包覆折射率较高区域的结构构成,通常具有几百纳米到几百微米的截面尺寸。光波导的构筑加工方法也随着微纳加工工艺发展而变化,常用的加工方法包括离子注入、离子扩散、机械切割、激光直写等方法,构筑的几何结构也分成脊型、平面型和包层型。随着光束传输理论的发展,光子晶体、拓扑光学、超表面理论和技术被提出并发展,集成光学器件设计从传统的折射率结构设计方式演化成为拓扑结构设计或者叫广义的折射率结构设计。随着半导体加工的CMOS集成工艺发展,具有亚波长结构的光子晶体、超表面技术、人工晶体结构也逐渐完善,从而实现了由各种类型光波导、光学衍射器件构成的复杂光子芯片系统。本论文的主要研究对象是集成光学系统的器件,包括通道型光波导、拓扑光子晶体光波导和矢量光束转换超表面器件。研究内容包括飞秒激光加工制备光波导及上转换光源研究,超表面矢量光束生成衍射器件,拓扑光子晶体设计及原理研究。根据研究器件的不同,本论文工作可以归纳为以下几个部分:第一章全面综述了飞秒激光加工技术制备光波导、超表面矢量光束转换衍射器件、拓扑光子学和拓扑光子晶体光波导的研究背景和国内外研究现状。第二章以铒镱共掺磷酸盐玻璃为衬底,设计并通过飞秒激光加工技术写入了折射率降低型通道光波导。加工的光波导具有两种不同的导波区域尺寸,分别对应导模的单模传输和多模传输,光波导在可见光波段下具有低至1.8d B/cm的传输损耗,在980nm连续激光激发下,可以产生可见光波段的导波上转换荧光。同时,还研究了该衬底区域和导波区域的上转换发光机制。第三章设计了一种基于分段螺旋线的正交纳米缝对超表面阵列,实现聚焦的杂化庞加莱矢量光束的产生。通过操纵纳米狭缝的取向角引入的几何相位和分段螺旋线到观察平面焦点的光程差引入传输相位,调控合成矢量光束的两束正交圆偏振涡旋本征态的拓扑荷。从理论推到开始,到数值模拟验证并优化结构参数,最后实验证明聚焦杂化阶庞加莱矢量光束的产生。研究还演示了传统庞加莱球上的入射椭圆偏振态与杂化阶庞加莱球上的矢量光束之间的映射关系。第四章设计了一种基于C晶格对称性的正方形柱的光子晶体,通过操控原胞内六个正方形柱的移动实现光子带隙的打开和闭合,从而形成能带反转构造赝自旋态,实现拓扑相变。处于压缩状态的拓扑非平凡系统和处于扩张状态的拓扑平凡系统陈数不同,两系统的界面处会出现很少散射的拓扑边界态,实现拓扑光子晶体光波导的构建。研究中还采用时域有限差分算法计算了在不同圆偏振态下拓扑光子晶体光波导内的单向传输功能。

关键词：光波导飞秒激光矢量光束超表面拓扑光子晶体

结合机器学习的无人机自主对接过程的目标识别定位

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电讯技术 2024年第9期 1379-1385页

作者：姚垚李军府胡志勇艾俊强航空工业第一飞机设计研究院

针对无人机空中自主对接时，软式锥套受尾流场和牵引力强位置约束、锥套传递力等因素导致拖曳锥套运动复杂而存在扰动、鞭打等干扰的问题，提出一种基于机器视觉的单目视觉自主实时识别与定位方法，通过特征提取与分类器分类进行目标检... 详细信息

针对无人机空中自主对接时，软式锥套受尾流场和牵引力强位置约束、锥套传递力等因素导致拖曳锥套运动复杂而存在扰动、鞭打等干扰的问题，提出一种基于机器视觉的单目视觉自主实时识别与定位方法，通过特征提取与分类器分类进行目标检测与识别，分阶段对无人机和靶标关键点进行实时相对位置测量。在机载探测与计算平台实验进行系统应用验证，完成了机动锥套自主对接地面实验，结果表明目标检测精度可达90%,平均响应帧率可达41.322 Hz,定位误差可达厘米量级，证明了所提的软式机动锥套空中自主对接方法的有效性。

关键词：无人机自主对接目标识别机器学习

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铜基磷化物异质结构的构筑及其储钠性能研究

铜基磷化物异质结构的构筑及其储钠性能研究

作者：周玉章烟台大学

学位级别：硕士

锂离子电池（LIBs）受益于优良的电化学特性及工艺成熟等优势,在电子产品中已经被广泛使用。然而,锂在地壳中储量较少（约为0.0065%）且主要分布在南美洲,极大限制了LIBs在国内的可持续应用。与锂相比,钠在地壳和国内储量丰富,符合国家... 详细信息

锂离子电池（LIBs）受益于优良的电化学特性及工艺成熟等优势,在电子产品中已经被广泛使用。然而,锂在地壳中储量较少（约为0.0065%）且主要分布在南美洲,极大限制了LIBs在国内的可持续应用。与锂相比,钠在地壳和国内储量丰富,符合国家可持续发展的需求。但是,钠离子半径为1.02（?）,远超过半径为0.76（?）的锂离子,传统的储锂负极材料在嵌钠/脱钠过程的体积膨胀更加明显和离子传输更加缓慢,因此,急需探究合适的钠离子电池（SIBs）负极材料。金属磷化物（CuP、CoP、FeP）作为SIBs负极材料具有理论比容量高,储能电位低等优点,是适宜的钠电负极材料之一。然而,单一金属磷化物作为SIBs负极材料,存在以下不足:（1）在反复放电/充电过程中会引发结构粉化,导致引起容量衰减;（2）离子传输缓慢,导致倍率性能不佳。针对以上问题,本文开展了以下研究:***/CoP/CoP@NC三相异质结构的构筑及其储钠性能研究通过简单的工艺和低温磷化策略相结合的方法合成了氮掺杂碳（NC）包覆的CuP/CoP/CoP（CuP/CoP/CoP@NC）纳米棒。动力学分析（CV、EIS、GITT）和理论计算（DFT）计算表明,三相异质结构和碳层有效地改善了离子迁移率和结构稳定性。因此,与CuP/CoP/CoP、CoP/CoP、CuP和CoP相比,CuP/CoP/CoP@NC作为钠电负极时,表现出更加优异的倍率性能(在电流密度为0.3 A g时为308.1 m Ah g,在电流密度为10 A g时为202.8 m Ah g)和循环稳定性（从第5个循环到第300个循环,比容量衰减率仅为0.12%）。非原位XRD,HRTEM和XPS测试结果表明,CuP/CoP/CoP@NC是基于转换机制进行钠离子存储。在此基础上,组装了具有优异循环稳定性能(在0.3 A g时,循环50次后比容量仍可维持在210 m Ah g)的全电池NaV（PO）@r GO//CuP/CoP/CoP@NC。可为后续过渡金属磷化物作高性能钠电负极材料的设计提供思路。***/FeP@NC异质结构的构筑及其储钠性能研究利用离子置换反应将Fe离子引入到氧化亚铜表面,并通过后续的磷化处理策略制备了CuP/FeP@NC纳米球。FeP纳米片可以缩短离子/电子传输距离,并且提供更多的活性位点。此外,有机分子热解产生的NC,不仅可以有效提高导电性,还可以进一步缓解体积变化。基于这些优势,CuP/FeP@NC表现出了优异倍率性能(在电流密度为0.3 A g为230.5 m Ah g,在电流密度为10 A g时为100.1 m Ah g)和循环性能(在0.3 A g的电流密度下,在100次循环后可保持150.8 m Ah g)的可逆比容量。此外,CV、GITT和EIS测试表明,较高的赝电容贡献、快速的离子扩散系数和较小的电荷转移阻抗是CuP/FeP@NC具有优异性能的重要原因。该研究合成方法简单,环境友好,成本低廉,可为后续过渡金属磷化物储钠性能研究提供参考。

关键词： Cu3P/Co2P/CoP@NC Cu3P/FeP@NC 负极材料异质结构钠离子电池

“动员”与“自主”:政府层级互动的差异化行动逻辑

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中国行政管理 2024年第3期40卷 26-38页

作者：林亦府汪明琦孟佳辉南京审计大学公共管理学院南京211815 哈尔滨工业大学经济与管理学院哈尔滨150001

政策执行成效受到执行主体和执行过程中的多重因素影响。厘清政策执行过程中不同层级政府之间的行动逻辑,有助于辨析政策成效的影响机制。本文对H省“秸秆禁烧”治理行动进行田野观察,基于“过程-组织-类型”三重维度分析中间政府动员... 详细信息

政策执行成效受到执行主体和执行过程中的多重因素影响。厘清政策执行过程中不同层级政府之间的行动逻辑,有助于辨析政策成效的影响机制。本文对H省“秸秆禁烧”治理行动进行田野观察,基于“过程-组织-类型”三重维度分析中间政府动员行为与基层政府自主行为的匹配差异。研究发现,动员行为的发生通常具有明确的时间节点,但基层政府响应政策时具备一定的自主空间;动员行为能助推执行进程,但政策落地过程中可能存在的冲突仍依赖基层政府的自主性调节;动员内容并不具备强约束性,基层政府的自主行为是对“约束”的软化和政策的本土化。治理成效依赖动员行为和自主行为的互动关系调节。基层政府的自主空间需在一个合理阈值内,满足政策目标和治理情境间的价值均衡。

关键词：政策执行政治动员基层自主环境治理

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非洲发展走廊建设新趋势与中非合作新方向

当代世界 2024年第9期 37-43页

作者：周玉渊上海国际问题研究院西亚非洲研究中心

发展走廊是非洲国家推进地区一体化和实现国家发展转型的重要战略手段。非洲发展走廊建设的理念、目标和方式正发生深刻变化,构建多元化、立体式和参与型的生态格局,正成为建设2.0版本发展走廊的核心理念和主要方式。非洲发展走廊战略... 详细信息

发展走廊是非洲国家推进地区一体化和实现国家发展转型的重要战略手段。非洲发展走廊建设的理念、目标和方式正发生深刻变化,构建多元化、立体式和参与型的生态格局,正成为建设2.0版本发展走廊的核心理念和主要方式。非洲发展走廊战略重要性的提升引发大国加大对非投入,推动国际社会对非发展合作方式发生转变,同时加剧大国在塑造非洲议程上的竞争。中国为非洲发展走廊建设作出突出贡献,在促进非洲发展和国际对非合作转型上发挥了重要作用。将中国在非洲发展走廊建设上的前期优势转化为战略和制度优势,是新形势下中非深化合作的重要方向。

关键词：非洲发展走廊非洲地区一体化中非合作大国博弈

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技术奥林匹克

新发现 2020年第3期 86-89页

作者： Clement Le Foil Philippe Gady(图) 周玉府(编译) 不详

首届Futurous Games将于2021年举行。这项赛事将推出多项极具技术含量的项目。如果你看过《星球大战1:魅影危机》,想必还记得年轻的阿纳金·天行者(Anakin Skywalker)赢得的一场超级车赛吧:塔图因行星上数千名观众见证了这个男孩驾驶着... 详细信息

首届Futurous Games将于2021年举行。这项赛事将推出多项极具技术含量的项目。如果你看过《星球大战1:魅影危机》,想必还记得年轻的阿纳金·天行者(Anakin Skywalker)赢得的一场超级车赛吧:塔图因行星上数千名观众见证了这个男孩驾驶着他自己设计的飞车在沙漠中全速前进,把对手远远甩在身后。

关键词：奥林匹克星球大战赛事技术含量

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改革开放初期经济调整的国际舆论研究

党史研究与教学 2024年第1期 42-53页

作者：宋舒扬周玉顺北京大学马克思主义学院北京100871

1979年至1981年,由于中国经济调整造成对外开放步伐放缓,国际上曾出现过两次规模较大的舆论热潮,直接关系到中国经济发展与对外合作的走向。中国共产党及时关注和回应国际舆论,使舆论风向从“大引进”时期的盲目乐观,转向更加理智冷静... 详细信息

1979年至1981年,由于中国经济调整造成对外开放步伐放缓,国际上曾出现过两次规模较大的舆论热潮,直接关系到中国经济发展与对外合作的走向。中国共产党及时关注和回应国际舆论,使舆论风向从“大引进”时期的盲目乐观,转向更加理智冷静地看待中国发展与对外开放前景;从以西方现代化模式为标杆评价中国问题,到认可中国式的现代化发展道路。国际舆论的发展演变显示,中国改革开放的起步,不仅是中国对内对外政策变化的过程,更是中外双方不断消除误解和达成共识,解除怀疑和塑造信任,减少盲目预期和构建理性认知的磨合和试错历程。

关键词：改革开放初期经济调整国际舆论

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视力障碍与痴呆相关性研究进展

中华老年医学杂志 2024年第4期43卷 508-513页

作者：王盼周玉颖天津市环湖医院神经内科天津300350

视力障碍与痴呆都是与年龄相关的慢性、高发疾病,是导致老年人致残的主要病因,给患者、家庭以及社会带来沉重的负担。本文通过探索视力障碍与痴呆之间的相关性、不同程度的视力障碍增加痴呆患病风险的可能性、二者相关的可能机制,提高... 详细信息

视力障碍与痴呆都是与年龄相关的慢性、高发疾病,是导致老年人致残的主要病因,给患者、家庭以及社会带来沉重的负担。本文通过探索视力障碍与痴呆之间的相关性、不同程度的视力障碍增加痴呆患病风险的可能性、二者相关的可能机制,提高临床医生、科研工作者对痴呆伴视力障碍患者的关注,早期进行干预,实现痴呆个体化、全方位病程管理,改善痴呆患者生活质量。

关键词：视力障碍痴呆

一种基于Delaunay三角剖分的天然地震波初至实时拾取算法

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地球物理学进展 2024年

作者：杨敬松廖府李智涛卢泽葳应急管理部国家自然灾害防治研究院防灾科技学院

地震波初至拾取是地震预警、地震定位等地震资料处理工作的重要基础，其实时性和准确性直接影响地震资料处理工作的效率。实际应用中，地震波初至拾取受日益增多的噪声干扰较大，传统地震波初至拾取算法很难兼顾实时性、准确性。针对上... 详细信息

地震波初至拾取是地震预警、地震定位等地震资料处理工作的重要基础，其实时性和准确性直接影响地震资料处理工作的效率。实际应用中，地震波初至拾取受日益增多的噪声干扰较大，传统地震波初至拾取算法很难兼顾实时性、准确性。针对上述问题，本文提出一种基于Delaunay三角（简称为D三角）剖分的天然地震波初至实时拾取算法。首先，本文对STA/LTA-AIC（Short-Term Average/Long-Term Average-Akaike Information Criterion）算法特征函数进行参数分析，引用包含平方项和差分项的特征函数，增强算法的实时性；其次，通过改进时窗位置并加入取消时窗的方式，增加算法抗短时强噪声干扰的能力；最后，考虑到地震波在两台站间的最快传播速度，由台间距和地震波最大走时设置走时残差阈值，并依据D三角关系，提出D三角触发判别准则剔除部分干扰噪声。川渝地区现场数据验证表明，本文改进的STA/LTA-AIC算法提高了单台拾取地震波初至的抗短时强噪声能力，基于D三角剖分的天然地震波初至拾取算法能排除各台站误拾取信号，实时、准确、可靠拾取出实际地震波初至时刻。

关键词：地震波初至拾取 Delaunay三角剖分 STA/LTA-AIC算法特征函数时窗