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大口径透镜色差对多程结构钕玻璃拍瓦激光聚焦时空特性的影响

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激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 514-522页

作者：李佳美李大为王韬余惠徐光王利卢兴强中国科学院上海光学精密机械研究所高功率激光物理联合实验室上海201800 中国科学院大学材料与光电研究中心北京100049 中国工程物理研究院上海激光等离子体研究所上海201800

本文基于宽频带激光在透镜中的衍射传输理论,针对国内多程放大结构的高能拍瓦激光系统设计,研究了大口径透镜导致的脉冲时间延迟(PTD)对宽频带激光焦斑时空特性的影响。研究发现,当宽带激光口径达到360 mm×360 mm时,透镜导致的最大PTD... 详细信息

本文基于宽频带激光在透镜中的衍射传输理论,针对国内多程放大结构的高能拍瓦激光系统设计,研究了大口径透镜导致的脉冲时间延迟(PTD)对宽频带激光焦斑时空特性的影响。研究发现,当宽带激光口径达到360 mm×360 mm时,透镜导致的最大PTD约为2.5 ps,当在3.2 nm的傅里叶变换极限带宽下脉冲宽度为0.5 ps和光束质量为1倍衍射极限(DL)时,聚焦过程时空耦合效应最强,时间波形发生畸变的同时,90%的能量集中度对应的焦斑尺寸也将增加一倍;但当压缩脉冲宽度在≥1 ps或远场光束质量不小于5倍DL时,焦斑的时空耦合效应变弱,PTD带来的影响可以忽略。该研究结果将为国内高能拍瓦激光系统的透镜色差补偿和聚焦性能提升提供重要的理论依据。

关键词：超快光学透镜色差脉冲时间延迟多程放大结构焦斑时空特性高能拍瓦激光系统

1064 nm纳秒激光辐照下HfO_(2)/SiO_(2)增透膜损伤的动态过程研究

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中国激光 2024年第8期51卷 60-73页

作者：向程江刘晓凤陶春先李大伟赵元安徐子媛帅坤龚赫孙建张伟丽邵宇川邵建达上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜实验室上海201800 中国科学院强上海光学精密机械研究所激光材料重点实验室上海201800 中国科学院大学材料科学与光电子工程中心北京100049 国科大杭州高等研究院浙江杭州310024

时间分辨的泵浦探测技术是研究光学元件损伤动态过程的有力手段。基于增强电荷耦合器件(ICCD)的时间分辨泵浦探测技术,对比研究了1064 nm纳秒激光辐照下HfO_(2)/SiO_(2)增透膜膜面处于激光入射面(正向过程)和出射面(反向过程)两种情况... 详细信息

时间分辨的泵浦探测技术是研究光学元件损伤动态过程的有力手段。基于增强电荷耦合器件(ICCD)的时间分辨泵浦探测技术,对比研究了1064 nm纳秒激光辐照下HfO_(2)/SiO_(2)增透膜膜面处于激光入射面(正向过程)和出射面(反向过程)两种情况下的动态损伤过程。在同一能量密度(52 J/cm^(2))激光辐照下,正向和反向过程都产生了无膜层剥落的小坑损伤以及伴随膜层剥落的小坑损伤,但反向过程产生的小坑的横向尺寸和深度都比正向的大。有限元分析结果表明正向和反向过程中增透膜内部的基底-膜层界面场强相似,但实际损伤形貌尺寸以及依据冲击波传播速度计算得到的爆炸能量都表明反向过程沉积的能量更大,可见等离子体形成后在后续激光脉冲辐照下的发展过程决定了两种情况下的损伤差异。增透膜损伤的时间分辨研究对其损伤机制分析以及实际应用具有重要意义。

关键词：薄膜增透膜激光诱导损伤时间分辨等离子体冲击波

基于卷积注意力机制的2D-LiDAR实时人体检测算法

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传感器与微系统 2024年第2期43卷 153-156,164页

作者：刘鹏华郑宝志姚瀚晨戴厚德厦门理工学院电气工程与自动化学院福建厦门361024 中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心福建泉州362216

针对激光雷达(LiDAR)数据稀疏且信息含量低,难以识别人体特征的难题,提出一种基于卷积注意力机制的人体腿部实时检测方法。通过深度引导的滑动窗口对激光点信息预处理,使对象在不同的距离上有相同的特征信息。通过时间信息聚合,获得LiDA... 详细信息

针对激光雷达(LiDAR)数据稀疏且信息含量低,难以识别人体特征的难题,提出一种基于卷积注意力机制的人体腿部实时检测方法。通过深度引导的滑动窗口对激光点信息预处理,使对象在不同的距离上有相同的特征信息。通过时间信息聚合,获得LiDAR数据更丰富的空间表现,减少运算时间。通过卷积注意力模块与自回归模型卷积神经网络,对空间邻域关联错位的特征进行分析。为验证本文提出算法对行人腿部的检测效果,在DROW验证集的3种评估半径下,曲线下面积(AUC)提高21%以上,F1提高14%以上,检测时间平均降低13 ms。实验结果表明:本文算法相比于DROW算法具有更高的检测精度与更快的运算速度。

关键词：一维卷积神经网络注意力机制二维激光雷达人体腿部识别

基于多维语义特征与层次注意力机制的讽刺识别

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高技术通讯 2024年第5期34卷 453-462页

作者：宋留静赵泽方马宇翔申罕骥李俊中国科学院计算机网络信息中心北京100190 中国科学院大学北京100049 河南大学计算机与信息工程学院开封475004

讽刺是一种复杂的语言表达方式,在日常交流中发挥着重要作用。随着人工智能和社交网络的快速发展,讽刺识别已成为自然语言处理领域的热点研究课题之一。现有的讽刺识别研究往往从单一维度对讽刺文本特征进行表示,忽视了讽刺文本特征的... 详细信息

讽刺是一种复杂的语言表达方式,在日常交流中发挥着重要作用。随着人工智能和社交网络的快速发展,讽刺识别已成为自然语言处理领域的热点研究课题之一。现有的讽刺识别研究往往从单一维度对讽刺文本特征进行表示,忽视了讽刺文本特征的细微差异及其重要程度。本文将讽刺识别视为文本分类任务,在特征提取阶段,将讽刺文本根据其不一致性特征、情感特征、句法结构特征和风格特征进行多维语义特征表示。在特征融合阶段,针对不同维度特征对整体特征贡献和关联程度不同,采用层次注意力机制调整不同讽刺语言学特征对模型整体性能的影响。实验结果表明,所提出的模型能够从多个维度提取讽刺文本的潜在语义特征,其在公开数据集IAC、Tweets和Reddit上的实验性能均有明显提升。

关键词：讽刺识别自然语言处理多维语义表示层次注意力机制

负泊松比结构的改进设计及在航空航天中的应用

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化工学报 2024年

作者：庄晟逸李成伟向文超徐俊波杨超中国科学院过程工程研究所石油分子与过程工程国家重点实验室中国科学院绿色过程与工程重点实验室中国科学院大学化学工程学院

轻量化和多功能性已成为航空航天领域飞行器结构设计和制造的发展需求，负泊松比材料轻质多孔的结构形式和优异力学性能，是满足这一需求的新载体。本文从负泊松比结构的种类和变形机理角度出发，重点论述了不同维度下改进设计后负泊松... 详细信息

轻量化和多功能性已成为航空航天领域飞行器结构设计和制造的发展需求，负泊松比材料轻质多孔的结构形式和优异力学性能，是满足这一需求的新载体。本文从负泊松比结构的种类和变形机理角度出发，重点论述了不同维度下改进设计后负泊松比材料的结构特点及其性能的变化，同时讨论了负泊松比材料在航空航天领域的应用前景，最后对负泊松比结构在未来发展中可能遇到的挑战和机遇进行了总结和展望。

关键词：负泊松比设计力学性能数值模拟航空航天

基于改进KCF的移动机器人视觉行人跟踪系统

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控制工程 2024年第4期31卷 627-635页

作者：宋仁和林名强戴厚德姚瀚晨富巍厦门理工学院电气工程与自动化学院福建厦门361024 中国科学院海西研究院泉州装备制造研究中心福建泉州362216 中国科学院大学人工智能学院北京100049

针对视觉跟踪机器人在跟踪目标被大面积遮挡和短暂丢失的场景下容易跟踪失败的问题,提出了一种基于改进核相关滤波(kernelized correlation filter,KCF)的移动机器人视觉行人跟踪系统。在传统KCF算法的基础上引入平均峰值相关能量(avera... 详细信息

针对视觉跟踪机器人在跟踪目标被大面积遮挡和短暂丢失的场景下容易跟踪失败的问题,提出了一种基于改进核相关滤波(kernelized correlation filter,KCF)的移动机器人视觉行人跟踪系统。在传统KCF算法的基础上引入平均峰值相关能量(average peak correla-tion energy,APCE),结合APCE响应值和最大响应值判断目标丢失情况,并加入了两级重检测机制。在OTB2013数据集的目标丢失(out of view,OV)场景中,改进算法的成功率和精度分别达到0.626和0.592像素,比传统KCF算法分别提升了8.7%和10.9%,有效提高了算法在目标遮挡和短暂丢失场景下的跟踪鲁棒性。在有行人干扰的场景中进行跟踪实验,实验结果表明所提视觉行人跟踪系统能够稳定跟踪目标行人。

关键词：行人跟踪机器人改进KCF 虚拟弹簧模型平均峰值相关能量

超快凝聚态物理中激发态电子分类及其非平衡态

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科学通报 2024年第21期69卷 3177-3184页

作者：郝文杰翟燕妮代卓君张红赵继民四川大学物理学院成都610065 中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院大学物理科学学院北京100049 松山湖材料实验室东莞523808

近年来,凝聚态物理一个发展较快的方向是超快物理现象和超快动力学研究,超快凝聚态物理研究量子材料的激发态和非平衡态超快动力学以获得各种量子物态的本征属性,并加以调控.其一般采用超快激光脉冲作为激发源,以超高时间分辨为典型实... 详细信息

近年来,凝聚态物理一个发展较快的方向是超快物理现象和超快动力学研究,超快凝聚态物理研究量子材料的激发态和非平衡态超快动力学以获得各种量子物态的本征属性,并加以调控.其一般采用超快激光脉冲作为激发源,以超高时间分辨为典型实验特征,探测出射的光子或电子.随着该领域的发展,产生了许多不同于传统基态研究的有关电子的物理概念.准确理解、定义、分类这些概念对于顺利开展超快凝聚态物理研究显得日益重要.本文以准粒子超快弛豫过程为例,分类辨析光生载流子(photo-carrier)、激光加热的电子(laser-heated electron)、热电子(hot electron)、温电子(thermal electron)、光电子(photo-electron)等概念的异同,并加以对比和总结;在此过程中也涉及基态(ground state)、激发态(excited state)、非平衡态(non-equilibrium state)、瞬态(transient state)、亚稳态(metastable state)、量子隐态(hidden quantum state)、稳态(steady state)和平衡态(equilibrium state)等物理概念.本文以水的不同自然形态作为类比,形象地展示上述概念的异同,方便读者正确使用它们,希望能有助于超快凝聚态物理的顺利发展.

关键词：超快凝聚态物理非平衡态光生载流子热电子温电子激发态

量子材料中基于空间自相位调制的激光诱导电子相干性

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光散射学报 2024年第1期36卷 52-62页

作者：黄逸轩赵继民中国科学院物理研究所北京凝聚态物理国家研究中心北京100190 中国科学院大学物理科学学院北京100049 松山湖材料实验室东莞523808

空间自相位调制是一种三阶非线性光学效应,又称光学克尔效应。空间自相位调制的物理机制为激光诱导的非局域电子相干性,是一种集体激发行为,非线性光学响应,演生现象。物质中电子在光场的驱动下以光学频率运动,获得由外场决定的相位,分... 详细信息

空间自相位调制是一种三阶非线性光学效应,又称光学克尔效应。空间自相位调制的物理机制为激光诱导的非局域电子相干性,是一种集体激发行为,非线性光学响应,演生现象。物质中电子在光场的驱动下以光学频率运动,获得由外场决定的相位,分离区域之间保持固定的由光场决定的相位差,从而演生出非局域电子相干性,其衍射光的平行光分量在远场形成一系列同心嵌套的圆锥形发射,在远场屏上形成干涉环,此即空间自相位调制。基于激光诱导在量子材料中产生电子相干性,可以实现全光开关,具有“以弱光控制强光”的特性,功能类似于光子学中的“三极管”。本文简要综述空间自相位调制的物理机理研究及其在全光开关领域的应用前景,重点梳理空间自相位调制在新阶段的发展以及微观物理机制。

关键词：自相位调制激光诱导电子相干性非线性光学全光开关

基于WIA-FA的无线AGV系统有序可靠重传方法

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信息与控制 2024年第4期53卷 529-539页

作者：郑萌冯彬赵永恒梁炜中国科学院沈阳自动化研究所机器人学国家重点实验室中国科学院网络化控制系统重点实验室中国科学院机器人与智能制造创新研究院中国科学院大学

近年来，工业无线网络在自动引导车(automated guided vehicle, AGV)系统的应用愈来愈广泛。目前的AGV通信主要依赖于WiFi技术，由于其采用竞争式接入机制，无法满足恶劣工业环境下的有序和可靠传输要求。因此，本文提出一种基于WIA-FA... 详细信息

近年来，工业无线网络在自动引导车(automated guided vehicle, AGV)系统的应用愈来愈广泛。目前的AGV通信主要依赖于WiFi技术，由于其采用竞争式接入机制，无法满足恶劣工业环境下的有序和可靠传输要求。因此，本文提出一种基于WIA-FA的无线AGV系统有序可靠重传方法。首先，给出基于WIA-FA的AGV通信系统架构和数据传输过程，并设计一种新的超帧结构以满足数据传输的严格顺序性要求。进而，基于新超帧，设计一种基于有序调度的端到端重传策略(sequential scheduling based end-to-end retransmission, SSER),可实现上行数据的按需传输和下行数据的按序传输，并支持上行和下行数据时段长度的动态优化。仿真结果表明，在不同超帧长度、节点数量和信道条件等网络参数设置下，SSER在传输可靠性方面均优于现有工作。

关键词：工业无线网络自动引导车有序重传可靠性超帧