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基于条件对抗生成网络数据增强的相敏光时域反射仪模式识别

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光学学报 2024年第1期44卷 409-419页

作者：张印胡挺李猷兴王剑苑立波桂林电子科技大学光电工程学院广西桂林541004 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院黑龙江哈尔滨150006

本文针对光纤传感技术中相敏光时域反射仪(Φ-OTDR)数据采集受限的问题,提出了一种基于条件对抗生成网络(CGAN)的数据增强方法,用于在少量数据基础上生成大量训练样本。实验中采用Φ-OTDR完成数据采集,将采集到的真实数据作为CGAN的输入... 详细信息

本文针对光纤传感技术中相敏光时域反射仪(Φ-OTDR)数据采集受限的问题,提出了一种基于条件对抗生成网络(CGAN)的数据增强方法,用于在少量数据基础上生成大量训练样本。实验中采用Φ-OTDR完成数据采集,将采集到的真实数据作为CGAN的输入,网络通过自动提取信号特征,并在输入条件的帮助下生成逼真的信号数据。将生成数据和原始数据分别输入决策树、支持向量机、卷积神经网络等模型进行分类,实验结果显示,生成数据在各个分类器中的检测结果都得到了显著提升,有效提高了分类器模型的检测能力和性能,实现了Φ-OTDR模式的目标识别,并解决了数据采集困难的问题。本文研究为小样本检测提供了新的思路和方法,对其他光纤传感技术的应用具有借鉴意义。

关键词：光纤传感相敏光时域反射仪数据增强深度学习条件对抗生成网络

微流光纤传感器:从功能集成到功能设计(特邀)

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激光与光电子学进展 2024年第1期61卷 81-98页

作者：苑婷婷张晓彤杨兴华苑立波深圳技术大学未来技术学院先进制造与未来工业中心广东深圳518118 哈尔滨工程大学物理与光电工程学院纤维集成光学教育部重点实验室黑龙江哈尔滨150001 桂林电子科技大学光电工程学院光子学研究中心广西桂林541004

随着微流控技术的日趋成熟,将微流控芯片技术和光微流方法在微结构光纤中进行交叉融合,已经逐渐形成了一个新的发展方向。简要综述了这一技术是如何从初期的利用微结构光纤的特殊结构,进行简单的功能集成,拓展到如今基于特殊需求进行光... 详细信息

随着微流控技术的日趋成熟,将微流控芯片技术和光微流方法在微结构光纤中进行交叉融合,已经逐渐形成了一个新的发展方向。简要综述了这一技术是如何从初期的利用微结构光纤的特殊结构,进行简单的功能集成,拓展到如今基于特殊需求进行光纤的功能设计的新阶段,以实现在微结构光纤内部构造微流控感测系统的目的。该方向的发展,不仅促进了光波导与微流物质检测技术相结合,还为实现不同检测原理在微结构光纤内的高灵敏度光纤微流传感器技术开辟了新方法与新途径。

关键词：微流控光微流光纤传感器光微流传感器

D-二聚体、纤维蛋白原及活化部分凝血活酶时间在冠心病患者心血管事件中的诊断价值研究

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生物医学工程学进展 2024年第2期45卷 156-161页

作者：常青苑立博周口市中医院检验科河南周口466000 周口市中医院心内科河南周口466000

目的探究冠心病患者D-二聚体(D-Dimer,D-D)、纤维蛋白原(Fibrinogen,Fib)、活化部分凝血活酶时间(Activated Partial Thromboplastin Time,APTT)变化与发生心血管事件的相关性。方法选取周口市中医院2021年9月至2023年12月接收的92例冠... 详细信息

目的探究冠心病患者D-二聚体(D-Dimer,D-D)、纤维蛋白原(Fibrinogen,Fib)、活化部分凝血活酶时间(Activated Partial Thromboplastin Time,APTT)变化与发生心血管事件的相关性。方法选取周口市中医院2021年9月至2023年12月接收的92例冠状动脉粥样硬化性心脏病(Coronary Heart Disease,CHD)均行经皮冠脉介入术(Percutaneous Coronary Intervention,PCI)治疗术后患者作为观察组,40例健康体检者为对照组,对比两组受试者D-D、Fib、APTT水平,术后3个月内以电话形式随访记录患者发生心血管事件的情况,并分析D-D、Fib、APTT与CHD患者PCI术后心血管事件的相关性。结果观察组的APTT水平低于对照组,D-D、Fib水平高于对照组,发生心血管事件患者的D-D、Fib水平高于未发生心血管事件患者,而APTT水平较未发生心血管事件的患者低(P<0.05)。经过二元Logistic回归分析,发现D-D、Fib、APTT的水平升高是导致CHD患者PCI术后心血管事件发生的高风险因素(P<0.05)。结论D-D、Fib、APTT指标参与患者病变过程,可有效预测CHD患者PCI术后是否会发生心血管事件,值得临床推广。

关键词： D-二聚体纤维蛋白原活化部分凝血活酶时间冠心病心血管事件

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模场直径可调的光纤微准直器

光通信技术 2024年第4期48卷 42-46页

作者：陈书玉杨世泰汪杰君苑立波桂林电子科技大学北海校区海洋工程学院广西北海536000 桂林电子科技大学光学工程学院广西桂林541000 桂林电子科技大学机械工程博士后流动站广西桂林541000

针对传统光纤准直器的输出模场直径单一问题,提出了一种模场直径可调的光纤微准直器,将单模光纤与不同的2段多模光纤组合,形成“三明治”结构;通过调整中间段光纤的长度,实现模场直径的任意可调,并构建了仿真实验模型,制备了多个尺寸不... 详细信息

针对传统光纤准直器的输出模场直径单一问题,提出了一种模场直径可调的光纤微准直器,将单模光纤与不同的2段多模光纤组合,形成“三明治”结构;通过调整中间段光纤的长度,实现模场直径的任意可调,并构建了仿真实验模型,制备了多个尺寸不同的光纤微准直器样品。实验结果表明:该结构在1 550 nm波段下,能实现输出模场直径在20~40μm范围内的可调性。该光纤准直器制备方法简便、结构紧凑,并能根据需求灵活调整光场的模场直径,以适应不同的应用场景。

关键词：光纤准直器光纤器件模场直径

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In-Fiber Thermally Diffused Coupler and Fiber Bragg Grating Inscribed in Twin-Core Fiber for Sensitivity-Enhanced Vector Bending Sensing

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Photonic Sensors 2023年第3期13卷 63-76页

作者： Lingzhi MENG Hongye WANG Qi XIA Tingting yuan Xiaotong ZHANG libo yuan The Key Lab of In-Fiber Integrated Optics Ministry Education of ChinaHarbin Engineering UniversityHarbin 150001China The Center for Smart Sensing System Julong CollegeShenzhen Technology UniversityShenzhen 518118China Photonics Research Center School of Optoelectronic EngineeringGuilin University of Electronic TechnologyGuilin 541004China

A vector bending fiber sensor based on core-by-core inscribed fiber Bragg gratings in a twin-core fiber has been proposed and experimentally *** in-fiber integrated vector bending sensor is realized by using the thermal diffusion technique to fabricate the *** characteristics of the coupler fabricated by thermal diffusion are simulated and *** inscribing fiber Bragg gratings with different reflection wavelengths in the two cores of a symmetrical twin-core fiber,the curvature sensitivity can be enhanced by tracking the wavelength difference between the fiber Bragg gratings of the two *** measured bending sensitivity of the fiber Bragg grating ranges from–161.6 pm/m^(−1) to+165.5 pm/m^(−1).The differential sensitivity of the two cores is twice that of a conventional single grating,and the temperature-induced crosstalk is also *** bending sensor proposed in this paper has the advantages of high integration,enhancing the sensitivity and two-dimensional orientation recognizability,and reducing temperature crosstalk,which can be a promising candidate for structural health monitoring or wearable artificial electronics applications.

关键词： Digital holographic tomography thermal diffusion bending sensing

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模块式四芯光纤信道分束器及其性能测试方法

光通信技术 2024年第2期48卷 68-71页

作者：吴杉杨世泰陈意坚段劭琛徐陈睿苑立波桂林电子科技大学电子工程与自动化学院广西桂林541010 桂林电子科技大学光学工程学院广西桂林541010 桂林电子科技大学机械工程博士后流动站广西桂林541010

针对传统多芯光纤分束器与多芯光纤连接方式的不足,如拆卸困难和测试方案需额外引入测试分束器等问题,采用双包层光纤束拉锥法制备了四芯光纤信道分束器。为了方便器件的测试和连接,在单模光纤和四芯光纤的尾端分别制备了LC/PC型的活动... 详细信息

针对传统多芯光纤分束器与多芯光纤连接方式的不足,如拆卸困难和测试方案需额外引入测试分束器等问题,采用双包层光纤束拉锥法制备了四芯光纤信道分束器。为了方便器件的测试和连接,在单模光纤和四芯光纤的尾端分别制备了LC/PC型的活动连接器,从而形成了单个模块式的四芯光纤信道分束器;同时,提出了一种针对该模块式器件的镜像反射式测试方法。这种测试方法仅需要一个LC/PC活动连接器式反射器,就可以轻松完成器件的插入损耗和芯间串扰的测试。测试结果表明,所制备的四芯光纤信道分束器性能优异,其最大插入损耗和最大芯间串扰分别为0.84 dB和-46.32 dB。

关键词：多芯光纤信道分束器光纤活动连接器插入损耗芯间串扰

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Photoisomerization,assembling and fluorescence photoswitching behaviors of a water-soluble stiff-stilbene with cucurbit[7]uril

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中国化学快报:英文版 2023年第8期34卷 184-188页

作者： Liangru Yang Yixin Li Haifan Zhang Changming Tian Qiaohong Cao Yongmei Xiao libo yuan Guoxing Liu College of Chemistry and Chemical Engineering Henan University of TechnologyZhengzhou 450001China College of Science Henan Agricultural UniversityZhengzhou 450002China

Photoresponsive supramolecular systems have merited extensive attention for their applications in materials science and life ***,we synthesized a water-soluble stiff-stilbene molecular photoswitch,exhibiting outstanding photoisomerization reaction between its(E)-and(Z)-configurations upon irradiation at distinct *** photoswitch can assemble with cucurbit[7]uril(CB[7])to form a superior fluorescent supramolecular complex(compared to the only guest)with excellent water solubility,which manifested dramatic photoluminescence enhancement caused by restriction of intramolecular rotation and remained good photochromic ***,introduction of CB[7]influence photoreaction quantum yield(Φ)of the stiff-stilbene,leading to reduction ofΦ_(E→Z) and increase ofΦ_(Z→E) of the ***,the photoadjustable supramolecular assembly can act as a fluorescence switch,and the phototunable guest further selectively modulate G-quadruplex structure of Tel22 upon light irradiation or with addition of CB[7].The study provides a new simple way for accurately regulating photochromic properties of molecular switches and developing smart materials with potential applications in controlled modulation of G-quadruplex,targeted biological imaging and so on.

关键词： Supramolecular assemble Photoreponse Stiff-stilbene Cucurbituril Fluorescence photoswitch Host-guest complexation

Intelligent all-fiber device: storage and logic computing

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Photonics Research 2022年第2期10卷 357-363页

作者： Zhihai Liu Siying Cheng Yu Zhang Wei Jin Xiang Li Yaru Li Yaxun Zhang Xinghua Yang Jianzhong Zhang libo yuan Key Laboratory of In-fiber Integrated Optics Ministry of EducationHarbin Engineering UniversityHarbin 150001China National Demonstration Center for Experimental Physics Education Harbin Engineering UniversityHarbin 150001China Photonics Research Center Guilin University of Electronics TechnologyGuilin 541004China

The typical functions of the optical fiber are communication and sensing. However, the fiber functions need to extend to meet the requirements of the development of artificial intelligence. This paper achieves an all-fiber device with storage and logic computing functions using a single-mode fiber and Ge_(2)Sb_(2)Te_(5)(GST) *** use the pulse amplitude modulation(the switching energy is about 50 nJ) to switch the GST state for performing the eight-level data storage(3-bit). The all-fiber memory device has the advantages of high optical contrast(about 38%), good reversibility, and high repeatability. We implement the all-optical logic operations(“AND”and “OR”) by using two memory cells in series and parallel. For the first time, we use the single-mode optical fiber to realize storage and computing functions, and this intelligent fiber has tremendous application potential in intelligent optical fiber communication and portends a new paradigm for brain-like computing.

关键词： fiber computing mode

Review of Optical Fiber Sensor Network Technology Based on White Light Interferometry

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Photonic Sensors 2021年第1期11卷 31-44页

作者： Wenchao LI Yonggui yuan Jun YANG libo yuan The Key Lab of In-Fiber Integrated Optics Ministry Education of ChinaHarbin Engineering UniversityHarbin150001China Photonics Research Center School of Electronic Engineering and AutomationGuilin University of Electronics TechnologyGuilin541004China

Optical fiber sensor networks(OFSNs)provide powerful tools for large-scale buildings or long-distance sensing,and they can realize distributed or quasi-distributed measurement of temperature,strain,and other physical *** article provides some optical fiber sensor network technologies based on the white light interference *** discuss the key issues in the fiber white light interference network,including the topology structure of white light interferometric fiber sensor network,the node connection components,and evaluation of the maximum number of sensors in the network.A final comment about further development prospects of fiber sensor network is presented.

关键词： Optical fiber sensor white light interference optical fiber sensor network(OFSN) multiplexed sensing system