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电子学报 2024年第4期52卷 1041-1082页

作者：李学龙西北工业大学光电与智能研究院陕西西安710072 智能交互与应用工业和信息化部重点实验室(西北工业大学) 陕西西安710072

地球表面有约71%的面积被江河湖海等水体覆盖,陆地上的成像也会受到云雪雨雾等水体影响,但是,当前常见的机器视觉科研工作和应用系统基本只围绕空气和真空介质中的视觉任务展开,涉及不同形态水体的视觉工作没有得到系统的研究.涉水视觉(... 详细信息

地球表面有约71%的面积被江河湖海等水体覆盖,陆地上的成像也会受到云雪雨雾等水体影响,但是,当前常见的机器视觉科研工作和应用系统基本只围绕空气和真空介质中的视觉任务展开,涉及不同形态水体的视觉工作没有得到系统的研究.涉水视觉(water-related vision)作为涉水光学技术在视觉领域的具象化体现,重点研究光与水的物质相互作用及跨介质传播过程中,涉水视觉影像信号智能处理与分析方面的科学问题,以及先进智能涉水视觉装备研制方面的工程技术问题.本文从“为什么大海是蓝色的?”这一具有普适意义的问题出发,系统介绍了水对光的吸收、散射、衰减作用机理,对涉水视觉任务造成的影响,以及现有的涉水图像处理与解析方法.本文基于水体光学特性及成像退化机理,介绍了团队在探索涉水成像和图像解析等涉水视觉关键技术及装备方面的成果,先后研制了全海深超高清相机“海瞳”、全海深3D相机、全海深高清摄像机等,形成了从色彩、强度、偏振、光谱等全方位、体系化的水下观测解析装备研制能力,填补了我国全海深光学视觉技术的空白,推动了我国涉水视觉领域技术的升级,应用价值和社会效益显著.

关键词：涉水视觉涉水光学多模态认知计算机器视觉图像视频信号处理地外海洋

基于铌酸锂薄膜的可重构三波导耦合偏振分束器（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第11期 168-173页

作者：倪屹夏骏费耶灯江南大学物联网工程学院

针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加，提出了一种基于铌酸锂薄膜（LNOI）的可重构三波导耦合结构偏振分束器（PBS）。通过改变光学相变材料（PCM）涂层的相态，可以控制横磁（TM）模式的输出端口从而实现可重构功能。利用... 详细信息

针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加，提出了一种基于铌酸锂薄膜（LNOI）的可重构三波导耦合结构偏振分束器（PBS）。通过改变光学相变材料（PCM）涂层的相态，可以控制横磁（TM）模式的输出端口从而实现可重构功能。利用三维时域有限差分法（3D-FDTD）对器件进行参数优化和性能分析。结果表明，当PCM为非晶态时，器件可以很好地分离TM和横电（TE）模式，在1530～1580 nm波长范围内TM模式偏振消光比大于20 dB并且TE模式具有极低的插入损耗（约0.03 dB）。当PCM处于晶态时，器件具有可重构功能，TM模式和TE模式沿着输入波导传输，同时器件长度仅为35μm，满足片上铌酸锂集成需要。此外，还研究分析了器件的工艺容差，结果表明该设计具有一定的鲁棒性。

关键词：集成光学铌酸锂偏振分束器相变材料

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连续磁僵截断爆发形成双层磁通量绳

科学通报 2024年第19期69卷 2695-2697页

作者：申远灯中国科学院云南天文台昆明650216

磁场普遍存在于宇宙之中,太阳磁场主导了太阳大气中各式各样的爆发活动.螺旋磁场在各个领域引起了极大的兴趣.它们不仅在磁重联和粒子加速等基本物理过程中发挥着重要作用,而且是塑造日冕、日球层和地球磁尾动力学的重要因素,是耦合行... 详细信息

磁场普遍存在于宇宙之中,太阳磁场主导了太阳大气中各式各样的爆发活动.螺旋磁场在各个领域引起了极大的兴趣.它们不仅在磁重联和粒子加速等基本物理过程中发挥着重要作用,而且是塑造日冕、日球层和地球磁尾动力学的重要因素,是耦合行星际和行星磁场的重要因素,也是推动尺度高达数千光年的天体物理喷流的重要因素[1].

关键词：太阳磁场粒子加速太阳大气物理过程螺旋磁场磁重联天体物理动力学

基于误差幅空特性分析的空间负荷预测误差评价方法

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中国电机工程学报 2024年第3期44卷 880-893,I0003页

作者：肖白李学思东北电力大学电气工程学院吉林省吉林市132012

对空间负荷预测误差进行有效评价是客观认识预测结果,指导预测结果合理应用的前提。然而,现有空间负荷预测误差评价的研究存在对误差的空间分布不考虑或考虑不充分导致评价不准确的问题。为此,提出一种基于误差幅空特性分析的空间负荷... 详细信息

对空间负荷预测误差进行有效评价是客观认识预测结果,指导预测结果合理应用的前提。然而,现有空间负荷预测误差评价的研究存在对误差的空间分布不考虑或考虑不充分导致评价不准确的问题。为此,提出一种基于误差幅空特性分析的空间负荷预测误差评价方法。首先,从空间负荷预测误差幅值大小和空间分布对电网规划影响的角度出发,对误差的幅空特性进行详细分析;其次,利用运输问题的数学模型来表征正负误差的幅空抵消特性,使用各空间邻近度–幅值误差值曲线与x轴围成面积之和来表征剩余未抵消误差的幅空叠加特性;然后,分别通过伏格尔法和各梯形面积累加公式来计算正负误差的幅空抵消影响值和剩余未抵消误差的幅空叠加影响值,并在此基础上构建空间负荷预测误差评价指标;最后,基于误差对电网规划的实际影响给出对误差评价指标性能的检验方法。算例分析表明,与传统方法相比,该文所提误差评价方法从幅值和空间两个维度实现了对空间负荷预测误差更为全面的评估,与误差对电网规划影响的实际情况贴近度更高。

关键词：空间负荷预测误差评价幅空特性伏格尔法空间临近度电网规划

陕北煤矿区采动地裂缝对土壤抗蚀性的影响规律研究

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煤炭科学技术 2024年第2期52卷 378-393页

作者：宋世杰彭芮思左靖刘露陈宝灯西安科技大学地质与环境学院陕西西安710054 西安科技大学煤炭绿色开采地质研究院陕西西安710054 陕西省煤炭绿色开发地质保障重点实验室陕西西安710054

采动地裂缝作为黄河流域中游陕北煤矿区最突出且典型的采动损害问题,引发的水土流失效应已经不容忽视。为了研究采动地裂缝发育对周边土壤抗蚀性的影响,以陕北煤矿区内宽度分别为0~10,10~20,20~30 cm的采动地裂缝为研究对象,采集周边水... 详细信息

采动地裂缝作为黄河流域中游陕北煤矿区最突出且典型的采动损害问题,引发的水土流失效应已经不容忽视。为了研究采动地裂缝发育对周边土壤抗蚀性的影响,以陕北煤矿区内宽度分别为0~10,10~20,20~30 cm的采动地裂缝为研究对象,采集周边水平距离80 cm以内,垂直深度40 cm以浅的土壤,测定了土壤水稳性团聚体、微团聚体、无机黏粒、有机黏粒、物理性质类等14个国内外学者普遍关注的用于量化表征土壤抗蚀性的指标,采用层次分析法、敏感性分析和因子分析相结合的方法甄选出陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性的重要量化指标,构建了陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性综合指数模型。结果表明:①综合层次分析法、敏感性分析和因子分析,甄选确定>0.25 mm水稳性团聚体含量、平均重量直径、0.25 mm水稳性团聚体含量变化最为明显;③根据土壤抗蚀性重要指标,基于因子分析原理构建了陕北采动地裂缝发育区土壤抗蚀性综合指数模型;④采动地裂缝会降低周围土壤的抗侵蚀综合能力,且该效应随着裂缝宽度的增大和水平距离的减小而增强,当距采动地裂缝的水平距离超过170 cm时,采动地裂缝对周围土壤抗侵蚀综合能力的负效应基本消失,其可作为陕北采动地裂缝发育区土壤侵蚀防控的关键区域。研究结果可为黄河中游陕北矿区水土流失的精准防控提供科学依据。

关键词：采动地裂缝土壤抗蚀性水土流失综合指数模型陕北煤矿区

基于铌酸锂薄膜的可重构三波导耦合偏振分束器(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第11期61卷 158-163页

作者：倪屹夏骏费耶灯江南大学物联网工程学院江苏无锡214122

针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加,提出了一种基于铌酸锂薄膜(LNOI)的可重构三波导耦合结构偏振分束器(PBS)。通过改变光学相变材料(PCM)涂层的相态,可以控制横磁(TM)模式的输出端口从而实现可重构功能。利用三维时域有... 详细信息

针对智能光互连系统对动态可重构性的需求日趋增加,提出了一种基于铌酸锂薄膜(LNOI)的可重构三波导耦合结构偏振分束器(PBS)。通过改变光学相变材料(PCM)涂层的相态,可以控制横磁(TM)模式的输出端口从而实现可重构功能。利用三维时域有限差分法(3D-FDTD)对器件进行参数优化和性能分析。结果表明,当PCM为非晶态时,器件可以很好地分离TM和横电(TE)模式,在1530~1580 nm波长范围内TM模式偏振消光比大于20 dB并且TE模式具有极低的插入损耗(约0.03 dB)。当PCM处于晶态时,器件具有可重构功能,TM模式和TE模式沿着输入波导传输,同时器件长度仅为35μm,满足片上铌酸锂集成需要。此外,还研究分析了器件的工艺容差,结果表明该设计具有一定的鲁棒性。

关键词：集成光学铌酸锂偏振分束器相变材料

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涉水光学

中国科学：信息科学 2024年第2期54卷 227-280页

作者：李学龙西北工业大学光电与智能研究院西安710072 智能交互与应用工业和信息化部重点实验室(西北工业大学) 西安710072

涉水光学(water-related optics)主要研究光与水的物质相互作用机理及光的跨介质传播机理,解决与涉水光学数据智能获取、信息传输及智能信号处理有关的各种问题,探索光学在涉水领域中应用的科学,是临地安防(vicinagearth security, VS)... 详细信息

涉水光学(water-related optics)主要研究光与水的物质相互作用机理及光的跨介质传播机理,解决与涉水光学数据智能获取、信息传输及智能信号处理有关的各种问题,探索光学在涉水领域中应用的科学,是临地安防(vicinagearth security, VS)体系中水下安防的重要学科支撑.近年来,随着光学技术和智能科学的快速发展,光学在水体中的应用日渐突出,涌现出大量的涉水光学新理论、新技术,同时面临着新的机遇与挑战,对我国领水的防卫、防护、生产、安全、救援等具有重要的意义.本文系统介绍了光学技术在涉水领域中的数据获取、信息传输及智能信号处理,包括涉水光学中的传感、测量、成像、探测、通信、智能信号处理等研究方向.本文对现有涉水光学理论和技术进行了深入的思考,针对现有的科学技术现状,分析了涉水光学当前所面临的挑战,并展望了涉水光学的未来发展趋势.

关键词：光与水相互作用智能科学海洋光学水下光学认知计算水下安防临地安防

基于Abaqus的面齿轮传动承载接触特性分析

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基于Abaqus的面齿轮传动承载接触特性分析

作者：翁灯盐西安工业大学

学位级别：硕士

面齿轮传动是一种由圆柱齿轮和面齿轮组成的角度传动机构,在航空航天、汽车工程等传动装置上得到了广泛的应用。面齿轮承载接触分析可以得到诸如承载接触路径、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性参数,在一定程度... 详细信息

面齿轮传动是一种由圆柱齿轮和面齿轮组成的角度传动机构,在航空航天、汽车工程等传动装置上得到了广泛的应用。面齿轮承载接触分析可以得到诸如承载接触路径、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性参数,在一定程度上反映实际应用中齿轮的承载接触特性,对齿轮传动设计具有一定的参考性。当前对面齿轮进行承载接触分析的主要方法是先在三维软件中进行建模再导入有限元仿真软件进行分析,这种方法会使得建模的精度和效率较低,并且在装配时会造成齿面干涉的现象,所以也有在数值计算软件例如Matlab中进行承载接触分析的方法,但是对于修形后的齿轮,由于齿面点不连续的原因,在进行计算迭代时会出现不收敛的情况,导致程序无法进行计算。因此,本文研究了一种面齿轮传动有限元精确装配模型的构建方法,提高了建模精度和效率,可以对修形或含有安装误差的面齿轮进行承载接触分析。主要研究内容和成果如下:(1)根据微分几何和面齿轮啮合原理的内容推导了螺旋圆柱齿轮和面齿轮的齿面方程,通过数值计算得到了面齿轮传动有限元模型的装配转角,编写程序建立了面齿轮传动有限元网格装配模型并对有限元前处理条件进行设置,在后处理模块,通过编写脚本文件对参数进行提取和计算,得到了面齿轮的承载接触特性,并对有限元建模的正确性进行了验证。(2)在无误差及含有安装误差的情况下,对面齿轮的承载接触印痕、齿面接触应力、齿根弯曲应力、承载传动误差等承载接触特性进行了比较分析。结果表明:安装误差会对面齿轮的啮合情况产生影响,当安装误差过大时,面齿轮齿面会产生应力集中和干涉的现象,当Δγ=0.01°时,齿面最大接触应力为896.51MPa,与标准安装的情况相比增大了41.33%,且轴向安装误差与轴夹角安装误差对承载接触特性的影响大于偏置安装误差。在两项安装误差耦合的情况下,保持一项安装误差不变,则另一项安装误差对承载接触特性的影响规律与单项安装误差作用时相同。(3)对齿面修形后的面齿轮传动进行了承载接触分析,在对齿面进行修形后,面齿轮齿顶与齿根在啮合时产生边缘接触的情况面齿轮传动的啮合情况得到改善,降低了边缘接触时的接触应力,当Δa=7.2μm时,面齿轮齿面的最大边缘接触应力为265.44MPa,相对于未修形的面齿轮齿面减小了58.15%,齿面接触应力和承载传动误差绝对值降低,当Δa=7.2μm时承载传动误差最小值为-4.51″,与未修形前的承载传动误差最小值-6.57″相比减小了31.35%。齿面修形后面齿轮传动啮合的平稳性增强。

关键词：面齿轮安装误差修形承载接触分析

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DPF美欧数据跨境流动规则博弈及其镜鉴

世界经济研究 2024年第7期 29-42,M0002页

作者：刘益灯宋歌中南大学法学院

美欧围绕数据跨境流动规则主导权之争展开多轮激烈博弈。从《安全港协议》到《隐私盾协议》,再到《欧盟—美国数据隐私框架(DPF)》的充分性认定,这一博弈进程不仅凸显了双方在“权利本位”与“市场本位”之间的根本矛盾,也揭示了欧盟通... 详细信息

美欧围绕数据跨境流动规则主导权之争展开多轮激烈博弈。从《安全港协议》到《隐私盾协议》,再到《欧盟—美国数据隐私框架(DPF)》的充分性认定,这一博弈进程不仅凸显了双方在“权利本位”与“市场本位”之间的根本矛盾,也揭示了欧盟通过“布鲁塞尔效应”扩大其监管力的战略取向。DPF通过创设新的隐私义务、引入约束性的双层救济保障措施和定期审查机制等有针对性的改革,填补了先前体系的缺憾,为跨大西洋数据流动增添了法律确定性。这一变革不仅深刻影响了国际数据治理格局,也为中国数据保护水平的提升提供了新的机遇。在规则变革的浪潮下,中国应客观地审视和借鉴,对内完善跨境数据流动顶层设计和制度保障,对外加强国际规则的衔接与合作,依托内外联动全面提升中国在国际数据规则制定中的话语权和影响力。

关键词：欧盟—美国数据隐私框架数据跨境流动规则权利本位充分性认定