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低成本半导体激光器二级高稳定温控系统研制

激光技术 2024年

作者：孙磊宫廷郭古青田亚莉孙小聪周月婷邱选兵李传亮太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心山西省光场调控与融合应用技术创新中心

为了解决半导体激光器温度漂移导致输出波长偏移的问题，提出了一种双闭环分布式反馈（DFB）激光器二级温控系统。在激光器自身内部温控系统的基础上，引入了外部环境温度的环路控制系统，确保激光器能够处于稳定的工作温度范围内；以... 详细信息

为了解决半导体激光器温度漂移导致输出波长偏移的问题，提出了一种双闭环分布式反馈（DFB）激光器二级温控系统。在激光器自身内部温控系统的基础上，引入了外部环境温度的环路控制系统，确保激光器能够处于稳定的工作温度范围内；以嵌入式处理器为主控制器，采用数字比例-积分-微分控制算法，结合脉冲宽度调制技术和低成本H桥芯片控制热电制冷器的加热和制冷，实现激光器温度的精确控制；环境温度不变的条件下改变激光器的控制温度，以及激光器的工作温度不变的条件下改变环境温度，并进行了温度稳定性实验。结果表明，该系统的温控精度可高达±0.03℃；以近红外DFB激光器进行波长稳定性实验时，连续120min内，激光器波长变化的最大误差为0.0036nm；电流保持不变的情况下，激光器输出波长与温度的相关系数高于0.9996。该温控系统具备高精度、低成本和紧凑体积的特点，在分子光谱、气体检测、光纤通信等领域具有一定的应用前景。

关键词：激光技术温度控制 PID算法二级系统半导体激光器

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基于激光遥感的甲烷泄漏源搜索系统

河南师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 57-62页

作者：贾彦杰杨旸彭睿王川孙冬远于立成田亚莉邱选兵国家管网集团西南管道有限责任公司成都610041 海隆石油集团(上海)信息技术有限公司上海200949 太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心太原030024

为了弥补传统人工在天然气生产、运输和存储过程甲烷泄漏巡检中存在的劳动强度大、容易漏检、耗时耗力等不足,提出了一种基于激光遥感吸收光谱技术的甲烷泄漏搜索系统.选用近红外1653.7 nm的TO封装DFB激光器作为光源,以收发一体的卡塞... 详细信息

为了弥补传统人工在天然气生产、运输和存储过程甲烷泄漏巡检中存在的劳动强度大、容易漏检、耗时耗力等不足,提出了一种基于激光遥感吸收光谱技术的甲烷泄漏搜索系统.选用近红外1653.7 nm的TO封装DFB激光器作为光源,以收发一体的卡塞格林光学结构进行发射激光和接收来自反射回来的微弱光信号,采用嵌入式单片机实现光信号的调制与解调.以开源ArduPilot AMP2.8作为无人机的飞控,采用433 MHz无线模块进行甲烷泄漏数据实时传送,计算机接收端以LabView虚拟仪器开发了接收应用程序进行数据的接收、显示和存储.以体积分数为10-3的甲烷气袋为搜索目标,采用Z字形搜索算法模拟了现场甲烷泄漏搜索实验.实验结果表明,该算法具有较高的检测精度和定位准确性,能够准确地检测到甲烷泄漏源位置.这为天然气泄漏源的快速检测和定位提供了有效的技术支持.

关键词：天然气泄漏激光遥感无人机 Z字形搜索

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基于πPS-FBG传感技术的激光超声水下铝板缺陷检测研究

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河南师范大学学报（自然科学版） 2024年第4期52卷 46-51,I0006页

作者：郭古青白盛康田亚莉宫廷孙小聪周月婷邱选兵李传亮太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心山西省光场调控与融合应用技术创新中心太原030024

为实现水下金属构件在线服役状态的在线评估,搭建了一套基于激光超声和π相移光纤布拉格光栅(πPS-FBG)的水下板材缺陷检测系统.为了研究水下激光超声传播规律,以6061铝合金板材为测试样品,进行了不同水深下的激光超声探测实验.与空气... 详细信息

为实现水下金属构件在线服役状态的在线评估,搭建了一套基于激光超声和π相移光纤布拉格光栅(πPS-FBG)的水下板材缺陷检测系统.为了研究水下激光超声传播规律,以6061铝合金板材为测试样品,进行了不同水深下的激光超声探测实验.与空气中超声传播相比,实验发现水下πPS-FBG多接收到一个超声波信号,此信号是激光第一次与水面作用产生的纵波信号.随着激励源与πPS-FBG传感距离的增加,超声信号在时域上也延迟增加;πPS-FBG接收的激光激励的首个超声波信号的波速为2871.91 m/s,缺陷反射波的波速为2911.02 m/s,其与铝板中超声表面波的速度接近,两者的相对误差分别为1.3%和0.03%.改变激励源与缺陷的距离,发现缺陷的定位精度与缺陷距离无关,缺陷位置的定位相对误差随着距离的增大而逐渐减小.本研究为水下金属构件的在线服役状态检测提供了一种潜在应用技术(包括在南水北调工程中),对于提高水下结构的安全性和可靠性具有一定意义.

关键词：激光超声 π相移光纤布拉格光栅 6061铝合金无损检测缺陷定位南水北调工程

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基于ab initio计算的氢化硼光谱性质理论研究

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量子光学学报 2024年

作者：田亚莉赵玉洁刘铭婕和小虎宫廷孙小聪周月婷郭古青邱选兵 Andrey K.Belyaev 李传亮太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心山西省光场调控与融合应用技术创新中心量子光学与光量子器件国家重点实验室山西大学 Herzen State Pedagogical University of Russia

本文针对BH分子的硼同位素(10,11BH)的三个解离通道，深入探讨了其低能电子态的特性。为了获取BH分子精确的光谱数据，采用完全活性空间自洽场方法（CASSCF）和多参考组态相互作用结合戴维森修正（MRCI+Q）方法。推导并分析了势能曲线... 详细信息

本文针对BH分子的硼同位素(10,11BH)的三个解离通道，深入探讨了其低能电子态的特性。为了获取BH分子精确的光谱数据，采用完全活性空间自洽场方法（CASSCF）和多参考组态相互作用结合戴维森修正（MRCI+Q）方法。推导并分析了势能曲线、电子组态及固有偶极矩，同时首次计算了10BH的部分激发态光谱常数，为理解该分子的电子结构提供了新的视角。此外，通过求解核运动的径向Schr?dinger方程，得到了相应电子态的振-转光谱常数。为全面理解BH分子的跃迁性质，计算了跃迁偶极矩、Franck-Condon因子、振动分支比以及A1Π态的辐射寿命等关键参数，并详细分析了11BH分子A1Π态的预解离机理。这些计算结果表明，11BH分子具有成为多普勒激光冷却候选者的潜力。因此，我们进一步提出了使用A1Π（υ′）-X1Σ+（υ″）跃迁进行激光冷却的方案。这一跃迁具有高度对角线的F-C因子(f00=0.999 1)和较短的辐射寿命(τ00=124.23 ns)，是实现激光冷却的理想选择。本文设计了波长为432.48 nm的主激光驱动冷却循环方案，预期可将BH分子冷却至微开尔文数量级的温度。通过对BH分子光谱行为的深入理解，有望在未来实现更高精度、更高效的分子激光冷却技术，推动超冷分子物理领域的研究取得新的突破。

关键词：氢化硼多参考组态相互作用光谱常数辐射寿命激光冷却

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基于相位压缩态的到达角估计

量子光学学报 2024年第2期30卷 38-44页

作者：孙小聪田亚莉宫廷周月婷郭古青和小虎邱选兵李传亮太原科技大学应用科学学院山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心山西省光场调控与融合应用技术创新中心山西太原030024

到达角估计作为高精度追踪的关键光学技术,在目标定位、量子测距以及相控阵雷达等领域中有着重要应用。本文提出一种基于相位压缩态的到达角估计协议,采用中心波长为1064 nm的连续固体激光光源、光学参量振荡器及可变分束器,实现最高纠... 详细信息

到达角估计作为高精度追踪的关键光学技术,在目标定位、量子测距以及相控阵雷达等领域中有着重要应用。本文提出一种基于相位压缩态的到达角估计协议,采用中心波长为1064 nm的连续固体激光光源、光学参量振荡器及可变分束器,实现最高纠缠度为(6.1±0.2)dB的纠缠态光场制备。通过调控传感节点的调制相位,实现对两个传感节点0~2π相位的精准扫描,从而可以实现突破散粒噪声极限的到达角估计。与经典协议相比,这一协议可以将到达角估计的噪声起伏抑制至散粒噪声基准以下至少5.9 dB,使得到达角精度提高74.1%以上。这一协议有望将相位估计的精度提高至突破散粒噪声极限,为更高精度的空间定位及量子测距技术提供理论和实验基础。

关键词：光学参量振荡纠缠态光场相位估计

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基于直接吸收光谱深度学习神经网络模型的CO_(2)浓度检测研究

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电力科技与环保 2024年第1期40卷 44-52页

作者：史文辉李凯亮宫廷田亚莉孙小聪郭古青邱选兵李传亮山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心山西省光场调控与融合应用技术创新中心太原科技大学应用科学学院山西太原030024

CO_(2)是温室气体的主要成分之一,其对全球气候变化和环境质量有重大影响,燃煤电厂作为我国最大的CO_(2)排放源,面临着严峻考验。为准确、快速、低成本地检测燃煤电厂CO_(2)浓度,促进燃煤电厂低碳发展,本文利用分布反馈半导体激光器构... 详细信息

CO_(2)是温室气体的主要成分之一,其对全球气候变化和环境质量有重大影响,燃煤电厂作为我国最大的CO_(2)排放源,面临着严峻考验。为准确、快速、低成本地检测燃煤电厂CO_(2)浓度,促进燃煤电厂低碳发展,本文利用分布反馈半导体激光器构建了一种高灵敏度的CO_(2)气体检测系统,同时采用HITRAN数据库作为深度学习模型的数据集,建立了一维卷积神经网络(one-dimensional convolutional neural network,1D-CNN)模型,采用反向传播神经网络算法检测CO_(2)浓度并与直接吸收技术进行了对比,并通过K折交叉验证法和调整模型参数来提升1D-CNN模型的性能。结果表明,1D-CNN模型的决定系数R^(2)值可达到0.9997,相对误差为1.07%,绝对误差为7.88 mg/m^(3),模型建立较为符合要求;利用1D-CNN模型调用最优参数,对比预测数据和真实数据,平均相对误差为6.06%,平均绝对误差为17.97 mg/m^(3),决定系数R^(2)=0.99941,可得模型的预测结果具有较高的精度。这种基于直接吸收光谱深度学习神经网络模型的气体浓度检测模型在测量CO_(2)气体浓度方面具有较高的准确性和可靠性,可为电力行业的环保监测和节能减排提供有力的技术支持。

关键词：燃煤电厂碳排放深度学习吸收光谱 CO_(2) HITRAN数据库

燃煤锅炉温度场与高温腐蚀气氛场同步在线检测装置开发及应用

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电力科技与环保 2024年第2期40卷 116-124页

作者：王建荣程银雪李龙郭古青田亚莉孙小聪周月婷李传亮邱选兵山西省精密测量与在线检测装备工程研究中心山西省光场调控与融合应用技术创新中心太原科技大学应用科学学院山西太原030024

燃煤锅炉主燃区燃烧场的经济性、安全性和环保性对于智慧电厂建设具有重要意义。其中,水冷壁近壁面高温腐蚀H_(2)S和CO气体浓度的实时在线监测尤为重要。为实现燃煤锅炉主燃区温度场和高温腐蚀气氛场的同步测量,基于红外热成像原理,采用... 详细信息

燃煤锅炉主燃区燃烧场的经济性、安全性和环保性对于智慧电厂建设具有重要意义。其中,水冷壁近壁面高温腐蚀H_(2)S和CO气体浓度的实时在线监测尤为重要。为实现燃煤锅炉主燃区温度场和高温腐蚀气氛场的同步测量,基于红外热成像原理,采用Optris-PI1M小型红外热成像仪,基于LabVIEW温度实时采集应用软件,在炉膛的观察口对主燃区温度场进行连续监测。以低成本1.5μm附近的通信波段激光器作为测量高温腐蚀气体H_(2)S和CO的激光光源,并结合波长调制光谱技术和频分复用技术,以实现H_(2)S和CO气体浓度的同步检测。线性度实验表明,其线性拟合相关系数为0.9995。将研制的同步检测仪器对某300 MW四角切圆燃煤锅炉的主燃区的温度场和气氛场进行了现场应用试验。现场测试结果表明,锅炉主燃区温度主要分布范围在1300~1400℃,最高温度达到了1500℃;同时得到了锅炉主燃区的H_(2)S和CO浓度分布,H_(2)S浓度在12~125 mg/m^(3)的范围内波动,而CO浓度主要分布在10%~20%之间,最高可达22%;炉内H_(2)S和CO的浓度呈正相关,氧气浓度保持在1%以下,由于厌氧燃烧会导致两种气体的含量增加,从而造成对水冷壁近壁面的高温腐蚀。

关键词：燃煤锅炉高温腐蚀红外热成像激光吸收光谱在线监测

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初中英语教学应用体验式学习策略一探

新课程 2022年第23期 122-123页

作者：田亚莉甘肃省定西市临洮县椒山初级中学

初中英语教学中体验式学习的应用以学生为中心，通过构建学习模式增强学生阅读的能力，引导学生积极参与到教学中，提高学习能力，促进英语综合水平的提升。随着新课改的推进，学生的主体地位日渐凸显，以学生为中心构建课堂教学模式，...

初中英语教学中体验式学习的应用以学生为中心，通过构建学习模式增强学生阅读的能力，引导学生积极参与到教学中，提高学习能力，促进英语综合水平的提升。随着新课改的推进，学生的主体地位日渐凸显，以学生为中心构建课堂教学模式，能发展学生的个性学习，丰富情感，促进其综合水平的提高。

关键词：

来源：博看期刊

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肺栓塞患者的临床特点及其危险因素

吉林医学 2022年第2期43卷 348-349页

作者：田亚莉付会恒黄薇韶关市第一人民医院呼吸与危重症学科广东韶关512000

目的:探究肺栓塞患者的临床特点及相关危险因素。方法:回顾性分析韶关市第一人民医院于2016年1月~2020年12月肺栓塞患者118例,对其临床基本资料进行分析与整理,所有肺栓塞患者经CT肺动脉血管造影证实机体内肺部内部存在阻塞或充盈缺损... 详细信息

目的:探究肺栓塞患者的临床特点及相关危险因素。方法:回顾性分析韶关市第一人民医院于2016年1月~2020年12月肺栓塞患者118例,对其临床基本资料进行分析与整理,所有肺栓塞患者经CT肺动脉血管造影证实机体内肺部内部存在阻塞或充盈缺损。根据相关诊断标准将118例肺栓塞患者分为低危组60例,中高危组58例。比较两组患者凝血功能及血浆脑钠肽(BNP)水平,对影响肺栓塞患者相关危险因素进行多因素Logistic回归分析。结果:低危组血浆D-二聚体(D-D)、纤维蛋白降解产物(FDP)、BNP水平均低于中高危组,差异有统计学意义(P0.05)。多因素Logistic回归分析显示,年龄≥75岁、合并冠心病、D-D≥7.3μg/ml、氧分压<60 mm Hg(1 mm Hg=0.1333 kPa)均为肺栓塞患者发生中高危肺栓塞的独立危险因素(OR=3.743、4.229、14.112、3.850,P<0.05)。结论:年龄≥75岁、合并冠心病、D-D≥7.3μg/ml、氧分压<60 mm Hg均为肺栓塞患者发生中高危肺栓塞的独立危险因素,临床可通过检测肺栓塞患者凝血功能及BNP水平判断肺栓塞患者严重程度,并及时采取有效措施进行防治,降低肺栓塞致死及致残率。

关键词：肺栓塞凝血功能危险因素