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基于VO2超表面的太赫兹波主动调控机理研究

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基于VO2超表面的太赫兹波主动调控机理研究

作者：乔昱嘉中国矿业大学

学位级别：硕士

太赫兹波独特的优势使其在宽带通信、机场安检、物质检测、生物医学等领域具有很大应用前景。而实现对太赫兹波的有效调控,是对太赫兹技术推广应用的基础。目前,对太赫兹波的调控手段比较有限,高调制速度、大调制深度的太赫兹波调制器... 详细信息

太赫兹波独特的优势使其在宽带通信、机场安检、物质检测、生物医学等领域具有很大应用前景。而实现对太赫兹波的有效调控,是对太赫兹技术推广应用的基础。目前,对太赫兹波的调控手段比较有限,高调制速度、大调制深度的太赫兹波调制器相对匮乏,这主要归因于自然材料对太赫兹波响应度不高,超表面的问世解决了这一问题,并且将可调谐材料引入超表面可以实现对太赫兹波的主动调控。在外界激励下,相变材料二氧化钒的电导率会发生4-5个数量级的变化,将其与超表面结合设计结构,可以实现大调制深度、低插入损耗的太赫兹调控器件。因此,本论文基于二氧化钒设计了太赫兹波振幅与相位调制器,并在此基础上开展了超表面对太赫兹波主动调控机理的研究,具体内容如下:1.设计了一种基于VO超表面的太赫兹波振幅调制器,并分析验证了其主动调控机理。利用二氧化钒的相变特性,实现了对太赫兹波振幅的连续主动调控。借助CST电磁仿真软件建立了超表面的物理仿真模型,并进行参数优化,得到调制深度达99.99%的振幅调控器件。分析了器件的透射幅度谱、谐振结构在谐振频点处的表面电流分布图和电场图,研究了入射波所激发的谐振响应的变化,进而得出超表面对太赫兹波振幅主动调控的机理。这种基于相变二氧化钒的太赫兹振幅调制器具有体积小、便于集成、调制深度大、插入损耗低、工艺简单、便于加工等优点,在未来太赫兹宽带通信领域中具有重要的应用价值。2.设计了一种基于VO超表面的太赫兹波相位调制器,并分析验证了其主动调控机理。利用CST仿真软件建立物理模型、优化参数,最终实现了宽频带、大相移的相位调制器。仿真表明,当二氧化钒从绝缘态相变成金属态时,在0.84～1.05THz的宽频段内,器件相移均大于90°,在0.96THz处达到最大相移152.63°。在此基础上,提出了基于超表面同时实现太赫兹波振幅和相位主动调控的方法。通过比较分析不同二氧化钒电导率对器件透射系数幅度谱和相位谱、谐振结构在谐振频点处的表面电流分布图和电场图的影响,发现该器件对相位的调控是基于局域表面等离子体共振原理,通过引入相变材料二氧化钒,利用其绝缘态-金属态相变特性连续重构器件结构,改变结构的电偶极子谐振模式,从而实现对太赫兹波相位的连续主动调控。这种基于相变二氧化钒的太赫兹相位调制器具有应用于太赫兹无线通信、安检成像、传感等领域的巨大潜力。

关键词：超表面太赫兹二氧化钒振幅调控相位调控

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钢桥裂纹声发射信号数据采集与源定位技术

钢桥裂纹声发射信号数据采集与源定位技术

作者：万嘉昱中北大学

学位级别：硕士

随着交通行业的不断发展,钢桥凭借其强度高、刚性好、重量轻的特点逐渐成为现代城市交通建设中不可或缺的一部分。由于重载荷、腐蚀、振动等因素的存在,钢桥裂纹的产生无法避免,若不及时发现裂纹可能会导致钢桥结构的破坏和失效,造成严... 详细信息

随着交通行业的不断发展,钢桥凭借其强度高、刚性好、重量轻的特点逐渐成为现代城市交通建设中不可或缺的一部分。由于重载荷、腐蚀、振动等因素的存在,钢桥裂纹的产生无法避免,若不及时发现裂纹可能会导致钢桥结构的破坏和失效,造成严重的交通事故。声发射检测作为无损检测的一种方式,可以实时且快速地检测钢桥的微小裂纹,为钢桥的安全使用提供有效保障。本文基于钢桥裂纹声发射信号检测的需要,分析裂纹检测的硬件需求与软件需求,设计了钢桥裂纹声发射信号数据采集系统,利用处理后的声发射信号实现源定位功能。具体的研究内容如下:1.设计了基于DSP芯片TMS320F28335的声发射数据采集系统。该系统由调理放大模块(包含电压偏置与放大功能)、A/D转换模块、DSP控制模块、LABVIEW上位机模块等构成。系统整体工作流程为:声发射信号达到门槛电压值后触发采样,DSP控制将采集得声发射信号数据以串口通信方式传输给LABVIEW上位机程序。采样分辨率为12bit,采样频率为双通道共2MHz。经系统测试后可用于断桥裂纹声发射信号采集。2.利用了小波降噪方法对采集得声发射信号降噪。考虑到钢桥裂纹声发射信号特点,本文选择最大最小阈值(可保留声发射信号高频部分)和软阈值函数(阈值点处信号不失真)作为小波阈值的选择。比较不同小波基的均方根误差及信噪比后,最终选用Sym5的2层分解小波基为最优小波基。3.确定了声发射信号的传播波速。本文综合使用了理论计算、COMSOL有限元仿真及实际实验方法,确定钢板(钢桥的简单结构)中声发射信号传播波速为5000m/s。4.进行了钢板裂纹声发射信号源定位。本文分别采用二维时差定位法和Geiger迭代算法利用小波降噪后获取的时差进行声发射源定位。定位结果表明,在考虑随机误差及系统误差的情况下,两种方法均可用于钢桥中二维平面的声发射源定位。

关键词：声发射源定位技术小波变换 DSP

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基于Fano共振超表面的多功能传感器设计

中国激光 2023年第10期50卷 176-185页

作者：刘海任紫燕陈聪高鹏乔昱嘉冯越罗灏中国矿业大学地下空间智能控制教育部工程研究中心江苏徐州221116 中国矿业大学信息与控制工程学院江苏徐州221116

基于Fano共振超表面所具有的高品质因数Q以及电场局域特性设计了一种全介质超表面结构,探究了超表面结构参数与品质因数Q、调制深度之间的关系。通过改变结构实现了单重Fano共振至双重Fano共振的有效调控。对比同等参数下矩形柱与椭圆... 详细信息

基于Fano共振超表面所具有的高品质因数Q以及电场局域特性设计了一种全介质超表面结构,探究了超表面结构参数与品质因数Q、调制深度之间的关系。通过改变结构实现了单重Fano共振至双重Fano共振的有效调控。对比同等参数下矩形柱与椭圆柱超表面结构的灵敏度,选择矩形柱结构并确定其最优参数。矩形柱超表面结构的品质因数Q最大可达3408,双重Fano共振峰的调制深度接近99%。通过仿真计算可知该结构对甲烷体积分数的测量灵敏度可以达到1.57 nm/%(对应dip1)和1.66 nm/%(对应dip2),对背景折射率的测量灵敏度为419.45 nm/RIU和395.7 nm/RIU,FOM(figure of merit)值分别为524.3 RIU-1和542.8 RIU-1。此外,入射光偏振角度对此传感结构的Fano共振透射光谱强度具有一定影响,这一特性为光学非对称传输、偏振角检测以及超表面多功能复用等提供了新思路。

关键词：传感器 Fano共振全介质超表面甲烷传感器偏振敏感光学传感器

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基于图案化石墨烯的宽带太赫兹超材料吸收器

光子学报 2022年第9期51卷 373-382页

作者：冯越刘海陈聪高鹏罗灏任紫燕乔昱嘉中国矿业大学教育部地下空间智能控制工程研究中心江苏徐州221116

设计了一种基于石墨烯的新型可调谐宽带超材料吸收器。该吸收器采用经典夹层结构,包含一个图案化的单层石墨烯超表面、介电层和金属底板。该石墨烯图案的结构由不同尺寸的石墨烯谐振器组成,确保高吸收率的同时能拓宽吸收带宽。研究结果... 详细信息

设计了一种基于石墨烯的新型可调谐宽带超材料吸收器。该吸收器采用经典夹层结构,包含一个图案化的单层石墨烯超表面、介电层和金属底板。该石墨烯图案的结构由不同尺寸的石墨烯谐振器组成,确保高吸收率的同时能拓宽吸收带宽。研究结果表明,当费米能级E_(f)为0.9 eV时,吸收器在光源垂直入射条件下能实现2.3~5.2 THz波段90%以上的宽带吸收率,同时通过控制石墨烯的费米能级可以灵活调节吸收器的带宽和吸收性能。此外,基于单元结构的对称设计,吸收器对偏振角度的变化并不敏感,所设计的吸收器结构将促进石墨烯材料在太赫兹波段和新型吸波器件中的广泛应用。

关键词：超材料太赫兹时域有限差分法石墨烯吸收器

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刘希庆唐诗接受成因探析

韩国语教学与研究 2022年第3期 110-115页

作者：邵嘉昱长春理工大学

刘希庆(1545—1636)是李氏朝鲜王朝委巷文人群体中的一位代表人物,他著有《村隐集》与《丧礼抄》。刘希庆的汉诗多取法于中国唐诗,17世纪译官洪世泰曾评价其汉诗“其为诗,闲淡近唐”。因此,本文力图从刘希庆所处社会背景、成长交友经历... 详细信息

刘希庆(1545—1636)是李氏朝鲜王朝委巷文人群体中的一位代表人物,他著有《村隐集》与《丧礼抄》。刘希庆的汉诗多取法于中国唐诗,17世纪译官洪世泰曾评价其汉诗“其为诗,闲淡近唐”。因此,本文力图从刘希庆所处社会背景、成长交友经历、内心精神世界等多角度来具体解析其接受中国唐诗的过程与原因,旨在寻找到刘希庆汉诗的创作根基,进而拓宽中国唐诗的域外传播研究。

关键词：李氏朝鲜王朝刘希庆委巷文人唐诗接受

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朝鲜朝文人刘希庆汉诗的民族性浅析

名作欣赏 2022年第32期 148-150页

作者：邵嘉昱长春理工大学

刘希庆是朝鲜朝委巷文人群体中的一位代表人物，著有《村隐集》与《丧礼集》。刘希庆在创作汉诗之时多取法于中国唐诗，17世纪译官洪世泰曾评价其汉诗：“其为诗，闲淡近唐。”然而，刘希庆受三唐诗人与当时社会风气的影响，他在接受唐... 详细信息

刘希庆是朝鲜朝委巷文人群体中的一位代表人物，著有《村隐集》与《丧礼集》。刘希庆在创作汉诗之时多取法于中国唐诗，17世纪译官洪世泰曾评价其汉诗：“其为诗，闲淡近唐。”然而，刘希庆受三唐诗人与当时社会风气的影响，他在接受唐诗的同时，还不忘显露出朝鲜朝独有的民族性特征，进而使诗歌逐渐本土化。

关键词：朝鲜朝刘希庆委巷文人民族性

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时间的体积

2018年

作者： (加)边昱嘉

来源：南通市图书馆图书评论

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妊娠期糖尿病产后代谢管理策略

世界临床药物 2022年第12期43卷 1627-1632页

作者：龚昱嘉王育璠上海交通大学医学院附属第一人民医院内分泌代谢科上海200080

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是妊娠期常见并发症之一,它可增加患者及其子代远期糖代谢异常和心血管疾病等发生风险。由于社会经济、患者自身健康意识及家庭因素,全球的GDM患者产后随访率不足50%。基于现有研究证据... 详细信息

妊娠期糖尿病(gestational diabetes mellitus,GDM)是妊娠期常见并发症之一,它可增加患者及其子代远期糖代谢异常和心血管疾病等发生风险。由于社会经济、患者自身健康意识及家庭因素,全球的GDM患者产后随访率不足50%。基于现有研究证据,现总结了GDM患者产后规范化管理和提高随访率的措施及建议,旨在提高公众及医务工作者对GDM患者产后规范管理的认识,提升院内管理水平。

关键词：妊娠期糖尿病产后随访远期并发症规范化管理

菜籽油中类胡萝卜素含量的影响因素及其抗氧化作用

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中国油脂 2024年第1期49卷 57-59,66页

作者：段卓郭浩昱刘也嘉沈珺珺金健植物油有限公司湖南常德415000 湖南文理学院生命与环境科学院湖南常德415000 中南林业科技大学食品科学与工程学院长沙410004

类胡萝卜素为脂溶性化合物,在菜籽油中含量丰富。为提高菜籽油的营养价值和氧化稳定性,对菜籽油中类胡萝卜素含量的影响因素进行了分析,并对类胡萝卜素的抗氧化作用研究情况进行了综述。油菜籽品种以及加工工艺会影响菜籽油中的类胡萝... 详细信息

类胡萝卜素为脂溶性化合物,在菜籽油中含量丰富。为提高菜籽油的营养价值和氧化稳定性,对菜籽油中类胡萝卜素含量的影响因素进行了分析,并对类胡萝卜素的抗氧化作用研究情况进行了综述。油菜籽品种以及加工工艺会影响菜籽油中的类胡萝卜素含量,而菜籽油中类胡萝卜素含量的提高,可以增强菜籽油的氧化稳定性。可通过转基因技术培育高类胡萝卜素含量的油菜籽品种,对油菜籽采用焙烤、微波等热处理和不脱皮的预处理方式,以及适度精炼等方法提高菜籽油中的类胡萝卜素含量。

关键词：油菜籽菜籽油类胡萝卜素抗氧化

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