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掺铒相移光纤光栅制造误差仿真分析及传感应用研究

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掺铒相移光纤光栅制造误差仿真分析及传感应用研究

作者：庄羽齐鲁工业大学

学位级别：硕士

光纤激光技术于上世纪80年代末提出,在通信、传感、医疗和工业生产等领域已得到了广泛应用。随着光敏性有源光纤制造技术和特种光纤光栅刻写工艺的不断进步,直接在有源光纤上刻写光纤光栅,构成短腔单纵模激光器的方案获得了显著发展。其... 详细信息

光纤激光技术于上世纪80年代末提出,在通信、传感、医疗和工业生产等领域已得到了广泛应用。随着光敏性有源光纤制造技术和特种光纤光栅刻写工艺的不断进步,直接在有源光纤上刻写光纤光栅,构成短腔单纵模激光器的方案获得了显著发展。其中,分布反馈光纤激光器是将π相移光栅直接写入有源光纤,构成分布反馈谐振腔,具有本征单纵模、窄线宽、低噪声、振弦结构环境敏感性高等优点,被广泛用作超窄线宽激光种子光或高灵敏的光纤激光传感元件。有源相移光纤光栅是分布反馈光纤激光器的核心器件,同时承担了分布反馈腔和增益介质的作用,其周期一致性、折射率调制量一致性和相移量准确性直接影响到分布反馈光纤激光器的激光性能。因此,有源相移光纤光栅制作技术决定了分布反馈光纤激光器的实际应用价值。充分研究有源相移光纤光栅的制作工艺,对于实现分布反馈光纤激光器的推广应用至关重要。本文详细介绍了掺铒相移光纤光栅的制造工艺,根据扫描曝光结合动态相位掩膜板法工艺特点,对可能存在的光栅结构误差进行了分析归纳,并建立耦合模理论模型对误差存在的影响进行了仿真分析,利用掺铒相移光纤光栅热致啁啾效应提出了强度解调型光纤热线传感技术。主要工作如下:(1)分析了扫描曝光结合动态掩膜板法制作工艺中,光栅结构误差产生机理。搭建了扫描曝光结合动态相位掩膜板法的光纤光栅制作系统,并详细地介绍了该系统制作掺铒相移光纤光栅的过程。根据该系统在实际批量制作掺铒相移光纤光栅中出现的成品率不稳定情况,分析提出了四种可能导致光栅产生结构误差的因素:压电陶瓷驱动器带动相位掩膜板移动不准确、相位掩膜板存在污点、紫外激光器脉冲能量波动以及直线平台非匀速运动。结合传输矩阵法理论模型,将这四种结构误差归纳为三种数值仿真模型:相移量偏离π、折射率调制量啁啾及随机等效相移。(2)开展了三种光栅结构误差对有源相移光纤光栅光谱特性和分布反馈光纤激光器激光特性影响的仿真研究。通过仿真结果与相关实验数据对比分析,研究了相移光纤光栅存在结构误差时光谱透射窗口的劣化情况,同时讨论了光栅结构误差对分布反馈光纤激光器阈值功率、能量分布等特性的影响。通过研究分析光栅误差量级对有源相移光纤光栅和分布反馈光纤激光器性能的影响程度,从而为进一步优化改进分布反馈光纤激光器的刻写工艺提供了理论依据。(3)结合光栅啁啾对分布反馈光纤激光器输出功率的影响,提出了基于掺铒相移光纤光栅热致啁啾效应的强度解调型光纤热线传感机理。在分布反馈光纤激光器掺铒相移光纤光栅后端熔接掺钴光纤,利用剩余泵浦光激励掺钴光纤发热,构成光纤热线,温度梯度分布使掺铒相移光纤光栅产生热致啁啾,导致分布反馈腔结构变化而引起的激光功率变化。由此构成的光纤热线传感器实现了高达25.74μW/(m/s)的气流检测灵敏度,同时测量分辨率达到了0.00039 m/s的水平。实验结果说明,相较于传统的基于波长解调技术的光纤热线传感器,所提出的强度解调型光纤热线传感器展现出了在微气流测量中的明显优势。

关键词：掺铒相移光栅分布反馈光纤激光器光栅结构误差动态相位掩膜板法热致啁啾效应

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云环境下支持撤销的高效访问控制方案研究

云环境下支持撤销的高效访问控制方案研究

作者：庄栎南京信息工程大学

学位级别：硕士

基于光学与SAR遥感影像的鄱阳湖植物群落提取与变化分析

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基于光学与SAR遥感影像的鄱阳湖植物群落提取与变化分析

作者：庄小燕江西理工大学

学位级别：硕士

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美国“印太战略”背景下印度对华政策调整

美国“印太战略”背景下印度对华政策调整

作者：庄诗画黑龙江大学

学位级别：硕士

美国“印太战略”是一项针对中国的遏制战略,同时也是一套官方地缘政治术语,其范围包括东亚、东南亚等西太平洋地区的亚洲国家及太平洋上的各岛国、大洋洲各国、印度洋沿岸和印度次大陆国家等广阔区域。在美方推行“印太战略”的大背景... 详细信息

美国“印太战略”是一项针对中国的遏制战略,同时也是一套官方地缘政治术语,其范围包括东亚、东南亚等西太平洋地区的亚洲国家及太平洋上的各岛国、大洋洲各国、印度洋沿岸和印度次大陆国家等广阔区域。在美方推行“印太战略”的大背景下,印度加大力度掌握印度洋主导权,全力推动“东向战略”,积极构建与太平洋国家的广泛联系,加强邻国的连通性,积极参与“印太”区域的基础设施建设,以增强印度在“印太”地区的影响和美国“印太战略”中的地位。印度作为印太地区的重要大国,其对华政策的选择受到多方面的制约和影响。本文分析了影响印度对华政策国内因素及美国“印太战略”的实施对印度对华政策产生的影响。揭示了印度对华政策形成过程的复杂性和多元性,印度在维护自身利益与平衡大国关系之间的艰难抉择。最后,本文展望了美国“印太战略”对印度未来对华政策可能产生影响,并提出了相应的政策建议。

关键词： “印太战略” 中印关系印度对华政策中美关系

基于三基遥感的稻纵卷叶螟危害监测及其估产平台的开发研究

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基于三基遥感的稻纵卷叶螟危害监测及其估产平台的开发研究

作者：王续庄南京信息工程大学

学位级别：硕士

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神经外科诊疗新技术与研究的最新进展

中华外科杂志 2024年第1期62卷 31-38页

作者：庄骐源陈亮毛颖复旦大学附属华山医院神经外科、国家神经疾病医学中心上海200040

神经外科领域临床需求的快速增长推动了技术的不断创新迭代,从精细手术到个体医疗,从分子可视化到数字智能化,从延长患者生存时间到恢复神经功能,不断涌现的新发现、新知识、新技术和新器械拓宽了诊疗窗口,提升了治疗效能,也给神经外科... 详细信息

神经外科领域临床需求的快速增长推动了技术的不断创新迭代,从精细手术到个体医疗,从分子可视化到数字智能化,从延长患者生存时间到恢复神经功能,不断涌现的新发现、新知识、新技术和新器械拓宽了诊疗窗口,提升了治疗效能,也给神经外科医师带来了机遇与挑战。本文从神经影像、神经导航、机器人手术辅助系统等新技术的应用出发,围绕中枢神经系统肿瘤、脑血管病外科治疗、功能神经外科、神经损伤与神经修复等多个亚专科的实际临床问题,详细总结了影像技术创新应用、精细手术发展、个体化神经功能替代治疗及多维信息数字化等研究热点,并对未来研究方向进行展望。

关键词：神经外科手术机器人神经影像神经肿瘤脑血管病功能神经外科神经修复数字化

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乙炔醋酸化低温金属基催化剂的研究

乙炔醋酸化低温金属基催化剂的研究

作者：庄齐烟台大学

学位级别：硕士

醋酸乙烯酯（VAc）在化工领域占据重要地位,是生产聚醋酸乙烯酯（PVAc）、聚乙烯醇（PVA）等多种下游化工原料的关键前驱体。考虑到中国特有的化石能源分布状况,电石乙炔法在我国生产醋酸乙烯中显得尤为重要。然而,当前工业化的Zn（OAc... 详细信息

醋酸乙烯酯（VAc）在化工领域占据重要地位,是生产聚醋酸乙烯酯（PVAc）、聚乙烯醇（PVA）等多种下游化工原料的关键前驱体。考虑到中国特有的化石能源分布状况,电石乙炔法在我国生产醋酸乙烯中显得尤为重要。然而,当前工业化的Zn（OAc）/AC催化剂存在反应温度高的问题,这往往导致催化剂积炭和活性组分流失。为了应对现存问题,本文首先通过原位合成方法,开发出一种炭包覆的铁酸锌（ZnFeO@C）催化剂,该催化剂能有效降低活性组分的流失率。然而,催化剂在反应过程中仍面临反应温度过高的问题。因此,进一步开发出一种银（Ag）基催化剂,这种新型催化剂能在相对低温（180°C）的条件下高效催化乙炔醋酸化反应。研究内容主要分为以下三个部分:（1）利用水热法原位合成了ZnFeO催化剂。实验证明,原位合成的ZnFeO催化剂在减少催化剂积炭和活性组分流失方面具有显著优势。此外,对失活的ZnFeO催化剂进行了再生实验,发现在经过高温煅烧去除积炭后,其活性可恢复至接近新鲜催化剂的水平,这证明了ZnFeO催化剂具有出色的再生能力。为了进一步提升ZnFeO催化剂的催化活性,制备了ZnFeO@C催化剂,并筛选出最佳的催化剂为ZnFeO@C-3:1-500。通过炭包覆技术,不仅增大了催化剂的比表面积,还丰富了含氧官能团（OCGs）,使醋酸（HAc）转化率提升了47%,同时,与Zn O/AC催化剂相比,ZnFeO@C催化剂使得活性组分的流失率降低了19%。（2）鉴于第一部分工作中ZnFeO催化剂存在反应温度过高的问题,这导致催化剂积炭严重和活性组分流失,因此本章工作探索了一种在低温下对乙炔醋酸化反应具有优异催化性能的Ag基催化剂（Ag-IL/AC）。实验证明,Ag-IL/AC催化剂在180°C下的催化性能是传统Zn/AC催化剂的2.5倍。表征结果显示,催化剂中的Ag物种以稳定的Ag状态存在,并且这些Ag离子在催化剂载体上均匀分散。通过傅里叶变换红外光谱（FT-IR）以及醋酸产率实验提出了Ag-IL/AC催化剂的反应机理假设。此外,对催化剂的稳定性进行了深入探究,发现催化剂的失活主要是由于活性组分Ag在反应过程中被还原为Ag单质。（3）针对第二部分工作中Ag-IL/AC催化剂稳定性不佳的问题,设计了液相催化体系,旨在提升Ag基催化剂的稳定性。在离子液体（ILs）液相催化体系中,过量的离子液体与Ag形成络合物。这使得Ag基催化剂在180°C下展现出更为稳定的催化性能。进一步地,密度泛函理论（DFT）计算揭示了Ag-IL的高活性源于Ag基催化剂对反应物具有出色的吸附能力和适当的吸附强度。这一成果为开发高效、稳定的Ag基催化剂提供了新的思路和方法。

关键词：乙炔醋酸化离子液体银基催化剂低温反应

从“好小区”到“好社区”:城市更新过程中的街区交通影响评价

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城市发展研究 2024年第3期31卷 82-92页

作者：黄欣然庄义斐西安市城市规划设计研究院西安市交通规划设计研究院有限公司

城市更新是当前及今后一段时间内我国城市开发建设的重要方式，而针对城市更新的交通影响分析，目前仍以传统的建设项目交通影响评价为主要手段。选取西安市一处城市更新街区作为案例，通过回顾传统交通影响评价受限于小区视角产生的困... 详细信息

城市更新是当前及今后一段时间内我国城市开发建设的重要方式，而针对城市更新的交通影响分析，目前仍以传统的建设项目交通影响评价为主要手段。选取西安市一处城市更新街区作为案例，通过回顾传统交通影响评价受限于小区视角产生的困境，对比国土空间规划要求和城市更新诉求，结合我国部分城市的有关规定，论证街区交通影响评价和城市更新在目标和流程上的契合性，并提出以街区为分析尺度，交通承载力反推为测算手段，用地开发强度、路网结构和交通设施布局为主要评价对象，与详细规划的反馈为落实手段的技术方法。研究发现：(1)城市级宏观交通模型能更好地满足街区交通影响评价的需要；(2)街区交通影响评价的研究核心在于更新地块产生的交通需求和所处街区的交通承载力之间的关系；(3)在城市更新规划编制阶段，街区交通影响评价能够从社区视角为国土空间详细规划方案的优化提供交通层面的支撑，从而改善交通环境、体现城市更新价值。

关键词：街区交通影响评价城市更新国土空间详细规划交通承载力

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基于深度学习的水下图像目标识别研究

基于深度学习的水下图像目标识别研究

作者：庄盛吉林化工学院

学位级别：硕士