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通信波段窄线宽激光器研制及应用

通信波段窄线宽激光器研制及应用

作者：焦东东中国科学院研究生院（国家授时中心）

学位级别：硕士

基于光纤的光学频率传递是目前精度最高的频率传递手段。2012年,德国MPQ-PTB联合小组在千公里级实地光纤上实现了10-18/3000s量级的传递稳定度,为未来利用光纤实现远距离光钟比对奠定了技术基础。在光纤光学频率传递研究中,利用窄线宽... 详细信息

基于光纤的光学频率传递是目前精度最高的频率传递手段。2012年,德国MPQ-PTB联合小组在千公里级实地光纤上实现了10-18/3000s量级的传递稳定度,为未来利用光纤实现远距离光钟比对奠定了技术基础。在光纤光学频率传递研究中,利用窄线宽激光作为传递光源,是实现超高精度频率传递的关键之一,与现有光通信网相兼容,是扩展光纤光学频率传递应用范围的必然选择。因此,围绕光学频率传递对光源的需求,主要完成了1550nm窄线宽激光器的初步研究,并在实验室环境的条件下,实现了其在光纤光学频率传递中的初步应用。实验上,我们采用传统的Pound-Drever-Hall(PDH)频率稳定技术实现了1550nm窄线宽激光器的锁定。实验中,我们将激光器输出的激光分为两束分别锁定到两台精细度分别为344000,296000的光学参考腔上。首先,通过对激光器PZT与声光调制器的伺服控制将激光先锁定到第一台光学参考腔上,同时测得伺服系统的控制带宽为50k Hz。然后,通过一根5m的光纤将稳定后的激光传递到第二台光学参考腔中,利用声光调制器将激光再次锁定到第二台光学参考腔上,由于外界环境对光纤的影响,通过拍频比对测得光纤导致激光频率的展宽为0.27Hz。为了评估激光的频率稳定度及线宽,在第二套稳频激光伺服控制系统带宽为4k Hz的条件下,通过频谱分析仪及频率计数器分别测得激光的线宽为2.7Hz,频率稳定度为2.5×10-14/s,在两套激光特性相同情况下,则单台激光的线宽优于等于1.9Hz,频率稳定度优于等于1.7×10-14/s。同时,我们将锁定后的1550nm窄线宽激光应用于光纤光学频率传递系统中,在实验室环境中,测得50km光纤盘的光学频率传递稳定度为7.5×10-17/s,在相同条件下,测得光源线宽为k Hz量级激光时,光学频率传递的稳定为2.4×10-16/s。实验中,我们采用安捷伦53232A,在自动模式下记录激光的拍频信号。最后,我们讨论了窄线宽激光稳频系统中尽可能优化的部分,包括光路的全光纤化、小型化、伺服控制系统带宽及控制环路的时延的优化。

关键词：超窄线宽激光 Pound-Drever-Hall技术光纤频率传递

川芎嗪对腹主动脉缩窄大鼠心肌AT1受体和血浆醛固酮的影响

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川芎嗪对腹主动脉缩窄大鼠心肌AT1受体和血浆醛固酮的影响

作者：焦东东南方医科大学

学位级别：硕士

心肌纤维化(myocardial fibrosis, MF)主要表现为心脏成纤维细胞数量增加,心肌细胞外间质胶原过度沉积,各型胶原(主要是Ⅰ、Ⅲ型胶原)比例失调和排列紊乱,与高血压、心肌梗死等多种心血管疾病发展和病理有着密切的联系。心肌纤维化过程... 详细信息

心肌纤维化(myocardial fibrosis, MF)主要表现为心脏成纤维细胞数量增加,心肌细胞外间质胶原过度沉积,各型胶原(主要是Ⅰ、Ⅲ型胶原)比例失调和排列紊乱,与高血压、心肌梗死等多种心血管疾病发展和病理有着密切的联系。心肌纤维化过程呈进行性发展,最终导致心脏功能降低甚至各种严重心脑血管突发事件,患者预后差,严重影响生存及生活质量。中医药治疗心脏疾患历史悠久,临床资料表明,中医药中活血药对冠心病、心力衰竭等心脏疾病有肯定的疗效,可改善心肌结构及功能,延长患者生命,提高生活质量,但也存在一些不足,如组方遣药存在很大的随意性、中药改善心肌结构和功能的机制研究不够明确,因此,从临床确有疗效的中医药治疗方剂中优选有效药物的相关成分,可以为进一步开发抗心肌纤维化新药打开广阔的空间,为中医药与现代心肌纤维化治疗理念的接轨提供思路。川芎嗪(Ligustrazine),是从中医活血药川芎中提取的成分,临床上已应用川芎嗪来治疗多种疾病,如免疫系统、消化系统、泌尿系统和呼吸系统等疾病,皆获得了一定效果,对某些心血管疾病如缺血性心脑血管疾病、缺血性肢体血管性疾病等的疗效深受医患的推崇。国内已有川芎嗪对心肌纤维化方面的研究,但多集中于成纤维细胞,少见体内实验,机制仍不明确。因此笔者采用腹主动脉缩窄法建立心肌纤维化大鼠模型,探讨川芎嗪对腹主动脉缩窄大鼠心肌纤维化进程的干预作用及机制,为川芎嗪更广泛的应用于临床治疗提供支持。目的：通过观察川芎嗪对心肌纤维化大鼠左室心肌Ⅰ和Ⅲ型胶原的分泌及血管紧张素Ⅱ-1型受体和血浆血管紧张素Ⅱ、醛固酮水平的影响,探讨川芎嗪可能的作用机制,为川芎嗪抗心肌纤维化提供理论依据。方法：前四周,71只雄性SD大鼠经SAS统计软件得出的随机数字表随机分为两组,分别为假手术组16只、造模组55只,进行造模实验。四周后,存活的造模组39只大鼠按SAS统计软件得出的随机数字表随机分为模型组、卡托普利组及川芎嗪组。假手术组只打开腹腔、分离腹主动脉,不用银夹缩窄;造模组据Doering等的方法,用3%戊巴比妥钠40 mg／kg腹腔注射麻醉,固定,剃毛,常规消毒,分层打开腹腔,用银夹造成腹主动脉部分狭窄(银夹内径0.7mm),分层关闭腹腔。。手术4周后,假手术组和模型组：双蒸水灌胃,1.5 ml／100g体重,1次／日;卡托普利组：卡托普利100 mg／kg,1日／次;川芎嗪组：川芎嗪注射液(25 mg／kg体重),灌胃,1次／日。各组均连续灌胃4周后,处死、解剖,取腹主动脉血2ml,摘取心脏。造模后8周时,大鼠麻醉后开胸取心脏,左室与室间隔用上海精科天平厂生产的JA1003型电子天平称取湿重即为左室重量,左室重量(mg)／体重(g)为左室心肌质量指数(LVMI)。观察各组心肌病理形态胶原染色、心肌细胞超微结构及Ⅰ和Ⅲ型胶原等纤维化病理指标的改变。检测左室心肌AT1 mRNA表达及受体蛋白表达,放射免疫法测定血浆肾素血管紧张素醛固酮系统中血管紧张素Ⅱ和醛固酮的浓度。比较各组心肌纤维化指标的变化,并探讨川芎嗪对心肌纤维化的作用以及抗心肌纤维化的可能机制。统计方法：SAS、SPSS13.0进行分析结果：1.左室心肌质量指数(LVMI)模型组LVMI高于假手术组(P<0.001)：而卡托普利组、川芎嗪组与假手术组间差异无显著性意义(P=0.332,P=0.053);卡托普利组、川芎嗪组与模型组间差异有统计学差异,两组均低于模型组(P<0.001);川芎嗪组与卡托普利组间差异无统计学意义(P=0.318)。2.左室心肌胶原染色假手术组8周左室心肌胶原染色在心肌细胞间仅有少量鲜红色胶原纤维存在。模型组造模8周左室心肌胶原染色在心肌细胞间存在大量鲜红色胶原纤维。川芎嗪组在左室心肌细胞间局部存在较多量的鲜红色胶原纤维,与模型组比较,有显著差异。卡托普利组在心肌细胞间只存在少许鲜红色胶原纤维,与假手术组无明显差异。3.左室心肌超微结构改变假手术组造模8周左室心肌细胞为正常超微结构,细胞核、细胞质、线粒体、肌浆网、肌原纤维形态正常。模型组造模8周左室心肌细胞超微结构的改变基本一致,主要表现为线粒体嵴减少、断裂,基质密度变浅;肌浆网扩张;肌原纤维断裂及排列紊乱;细胞核边缘不规则,染色质边移。卡托普利组左室心肌超微结构改变基本一致,为正常超微结构,川芎嗪组左室心肌细胞超微结构改变基本一致,只表现为局灶性心肌细胞超微结构改变,线粒体嵴减少,基质密度变浅,肌浆网扩张,胶原纤维排列紊乱,细胞核边缘不规则等。4.左室心肌Ⅰ型胶原、Ⅲ型胶原表达模型组Ⅰ型胶原平均光密度高于假手术组(P<0.001);

关键词：心肌纤维化川芎嗪胶原循环内分泌

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风氢耦合并网系统能量管理控制策略

高电压技术 2020年第1期46卷 99-106页

作者：邓浩陈洁焦东东李玉麒新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830047 新疆金风科技股份有限公司乌鲁木齐830026

针对风氢耦合发电系统的燃料电池和电解槽出力响应延迟问题,本文构建了一种风力发电机、燃料电池、电解槽和超级电容耦合于直流母线的结构。根据燃料电池、电解槽和超级电容特性,提出了一种能量管理控制策略,使燃料电池和电解槽能够缓... 详细信息

针对风氢耦合发电系统的燃料电池和电解槽出力响应延迟问题,本文构建了一种风力发电机、燃料电池、电解槽和超级电容耦合于直流母线的结构。根据燃料电池、电解槽和超级电容特性,提出了一种能量管理控制策略,使燃料电池和电解槽能够缓慢地补偿/消纳风力机与负荷调度之间的功率差,超级电容能快速地平滑燃料电池和电解槽响应延迟引起的功率不平衡,确保并网功率与负荷调度一致。Matlab/Simulink仿真结果验证了风氢耦合并网系统能量管理控制策略的有效性,该策略提高了系统的风电消纳能力,降低了并网功率波动。

关键词：风电电解槽燃料电池超级电容控制策略

基于分区分层前推回代算法的光伏阵列运行状态评估方法

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电力系统保护与控制 2016年第15期44卷 68-72页

作者：霍富强王鹏龚晓伟焦东东葛琪许继集团有限公司河南许昌461000

基于光伏阵列规模较大和辐射型网络且集电单元间耦合较弱的特点,提出了一种基于分区分层前推回代算法的光伏阵列运行状态评估方法,实现对光伏阵列运行状态的准确评估。重点论述了分区分层前推回代算法原理、节点支路矩阵求解和概率统计... 详细信息

基于光伏阵列规模较大和辐射型网络且集电单元间耦合较弱的特点,提出了一种基于分区分层前推回代算法的光伏阵列运行状态评估方法,实现对光伏阵列运行状态的准确评估。重点论述了分区分层前推回代算法原理、节点支路矩阵求解和概率统计方法及评估流程。结合新疆某新建20 MWp光伏电站5 MWp光伏阵列系统参数,采用Matlab7.0验证该方法。仿真结果表明:该方法能正确输出5 MWp阵列运行状态的评估数据概率分布和评估结果概率密度,能准确评估阵列运行状态。解决了单一评估算法难以准确评估大规模光伏阵列运行状态的缺陷,提高了工程实用性。此外,该方法具有迭代次数少,收敛速度快,计算效率高等优点。

关键词：光伏阵列辐射型网络分区分层前推回代节点支路矩阵概率统计

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基于本地测量的双向光学相位比对方法

中国激光 2017年第5期44卷 146-151页

作者：曹群邓雪臧琦焦东东刘杰许冠军高静刘涛张首刚中国科学院国家授时中心陕西西安710600 中国科学院大学北京100049 中国科学院时间频率基准重点实验室陕西西安710600

为了更好地实现远程光钟之间的高精度比对,对意大利Calosso小组所提出的光纤双向光学相位比对方案进行了拓展,提出了一种基于本地测量的双向光学相位比对方法。同源的两路光信号从同一光纤两端注入,其中一路光信号经光纤传输到远端后经... 详细信息

为了更好地实现远程光钟之间的高精度比对,对意大利Calosso小组所提出的光纤双向光学相位比对方案进行了拓展,提出了一种基于本地测量的双向光学相位比对方法。同源的两路光信号从同一光纤两端注入,其中一路光信号经光纤传输到远端后经反射原路返回本地端,另一路光信号从远端经光纤传输至本地端。两个信号均在本地端与参考光进行拍频,将拍频得到的两路拍频信号的相位进行比对。利用这种结构,系统不需要有源光纤相位噪声补偿也可以消除叠加在光纤链路上的共模相位噪声,该结构的最大优势在于拍频信号的采集和处理均可以在本地端完成,不需要引入额外的时间同步信号来保证两地拍频信号采集同步进行,简化了实验系统。计算分析了该方案的相位噪声极限,并建立了基于60km缠绕光纤的示范系统来进行测试,测得其秒级频率稳定度为1.45×10^(-16),千秒稳定度达到1.51×10^(-19)。该方案有望用于远程光钟和其他原子钟之间更可靠的高精度频率比对。

关键词：光纤光学双向光学相位比对远距离光学相位传递本地端测量

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基于短光纤循环自外差法的激光线宽测量

光学学报 2021年第7期41卷 81-86页

作者：高静焦东东刘杰邓雪臧琦张翔王丹张晓斐刘涛中国科学院国家授时中心时间频率基准重点实验室陕西西安710600 中国科学院大学北京100049

提出了一种基于短光纤循环延迟自外差技术测量亚千赫兹激光器线宽的方法。采用延迟长度仅为2 km的循环延迟自外差干涉仪,实现了一系列不同延迟时间拍频信号的同时测量。通过仿真拟合了多组高阶拍频信号的功率谱,获得激光器的平均线宽为9... 详细信息

提出了一种基于短光纤循环延迟自外差技术测量亚千赫兹激光器线宽的方法。采用延迟长度仅为2 km的循环延迟自外差干涉仪,实现了一系列不同延迟时间拍频信号的同时测量。通过仿真拟合了多组高阶拍频信号的功率谱,获得激光器的平均线宽为944 Hz,该结果与传统拍频法测得的激光线宽基本一致。所提方法不仅可以避免单次测量误差,而且能有效减小1/f频率噪声引起的频谱加宽,可精密测量窄线宽激光器的线宽。

关键词：测量窄线宽激光器线宽测量循环延迟自外差法短延迟光纤拍频信号

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1.5um窄线宽激光器的研制及其应用

1.5um窄线宽激光器的研制及其应用

美托洛尔对异丙基肾上腺素诱导心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡的影响

中国天文学会2018年学术年会

作者：焦东东国家授时中心

＜正＞采用Pound-Drever-Hall稳频技术将两台1.5um的激光器分别锁定在两台精细度不同的超低膨胀系数材料光学参考腔上,实现了激光线宽的压窄通过拍频比对对激光的线宽与频率稳定度进行了测量,得到两台窄线宽激光器100次连续测量的最可...

＜正＞采用Pound-Drever-Hall稳频技术将两台1.5um的激光器分别锁定在两台精细度不同的超低膨胀系数材料光学参考腔上,实现了激光线宽的压窄通过拍频比对对激光的线宽与频率稳定度进行了测量,得到两台窄线宽激光器100次连续测量的最可几线宽为0.28Hz,最佳线宽为0.21Hz,率稳定度约为8×10-16@1-20s,基本达到10cm ULE光学参考腔的热噪声极限（7.3×10-16）。

关键词：

来源： cnki会议评论

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重庆医学 2010年第9期39卷 1039-1041,1044页

作者：赵智明郭寒焦东东陆乐蔡辉南京军区南京总医院中西医结合科南京210002

目的探讨美托洛尔对充血性心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡的影响。方法实验选用清洁级雄性SD大鼠60只,随机分为空白组(n=15),模型组(n=45)皮下注射异丙基肾上腺素2次(170 mg/kg),6周后应用超声心动图检测,以左室射血分数(LVEF)小于或等于45%... 详细信息

目的探讨美托洛尔对充血性心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡的影响。方法实验选用清洁级雄性SD大鼠60只,随机分为空白组(n=15),模型组(n=45)皮下注射异丙基肾上腺素2次(170 mg/kg),6周后应用超声心动图检测,以左室射血分数(LVEF)小于或等于45%确定造模成功,将心力衰竭大鼠模型随机分为对照组(n=13)、美托洛尔治疗组(n=14)8 ***-1.d-1,18周使用左心导管进行血流动力学检查,并利用琼脂糖凝胶电泳法检测DNA断片化和免疫印迹分析法检测Bcl-2、Bax、caspase-9和caspase-3的表达。结果(1)与空白组相比,对照组血流动力学指标明显恶化,心室质量指数(VWI)、左心室质量指数(LVWI)显著升高,心肌细胞凋亡率增加;(2)与对照组比较,美托洛尔组心率(HR)、左心室舒张末压力(LVEDP)、VWI及LVWI明显降低(P<0.05)和±dp/dtmax明显升高(P<0.05),左心室重量指数明显降低(P<0.05),心肌细胞凋亡率下降。结论美托洛尔能抑制心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡,改善心功能,逆转心室重构。

关键词：美托洛尔充血性心力衰竭 SD大鼠异丙基肾上腺素心肌细胞凋亡

基于混合储能平抑风电波动的双堆自循环协调控制

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太阳能学报 2021年第4期42卷 125-132页

作者：孙泽伦陈洁闫亚岭张保明王战栋焦东东新疆大学电气工程学院乌鲁木齐830047 新疆电力公司电力科学研究院乌鲁木齐830002

应用卡尔曼滤波算法求解风电波动的目标曲线,利用超级电容的快速响应特性及燃料电池电解槽稳定高效的制氢发电特性建立平抑短时风电功率波动的混合储能控制策略。传统的混合储能平抑风电波动控制策略利用储能器件的特性直接对风电功率... 详细信息

应用卡尔曼滤波算法求解风电波动的目标曲线,利用超级电容的快速响应特性及燃料电池电解槽稳定高效的制氢发电特性建立平抑短时风电功率波动的混合储能控制策略。传统的混合储能平抑风电波动控制策略利用储能器件的特性直接对风电功率进行平抑。采用双堆自循环协调控制系统将超级电容组分成充电堆与放电堆,在平抑风电功率波动的同时通过判断超级电容单体SOC的大小,自循环依次进行充放电状态的改变,协调控制燃料电池与电解槽,为双堆自循环混合储能系统扩展充放电深度。该混合储能协调控制系统可大大减少风电机组发出的有功功率波动、提高电能质量、减少储能器件的充放电转换次数,延长了其使用寿命。

关键词：风力发电能量管理超级电容卡尔曼滤波燃料电池