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基于法布里-珀罗干涉和反共振效应的光纤温湿度传感器

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光学学报 2024年第5期44卷 261-270页

作者：胡子怡常建华金澳博陈鸣徐遥南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉仪(FPI)和反共振(AR)效应的光纤温湿度传感器。将单模光纤(SMF)和端面固化了聚酰亚胺(PI)的带涂层无芯光纤(NCF)插入非封闭硅管两端构建FPI,利用具有相似光程的空气腔和空气-PI混合腔产生光谱叠加... 详细信息

提出并制备了一种基于法布里-珀罗干涉仪(FPI)和反共振(AR)效应的光纤温湿度传感器。将单模光纤(SMF)和端面固化了聚酰亚胺(PI)的带涂层无芯光纤(NCF)插入非封闭硅管两端构建FPI,利用具有相似光程的空气腔和空气-PI混合腔产生光谱叠加的游标效应,显著提高相对湿度检测灵敏度。NCF包层的光和部分折射进丙烯酸树脂涂层的光耦合形成AR,利用温度引起涂层折射率的改变导致AR非透射波长产生漂移,实现对温度的高灵敏度测量。实验结果表明:在10%~80%的相对湿度范围内,相对湿度灵敏度为510.25 pm/%;在26~35℃的温度范围内,温度灵敏度可达-4.48 nm/℃。该传感器具有成本低、灵敏度高的优点,在生物医学、健康监测等方面具有重要的应用价值。

关键词：传感器光纤传感器温湿度游标效应法布里-珀罗干涉仪反共振

体育强国进程中国际一流体育训练基地建设的域外经验与中国镜鉴

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中国体育科技 2024年

作者：周志博彭国强上海体育大学南京体育学院江苏省运动与健康工程协同创新中心

运用文献资料调研、逻辑分析、案例分析等方法，系统探析国外重点训练基地的发展经验，提出我国体育训练基地实现高质量发展的有益启示。研究发现，国外重点训练基地为典型的综合型训练基地，以奥运备战为立身使命；拥有专业化复合型训... 详细信息

运用文献资料调研、逻辑分析、案例分析等方法，系统探析国外重点训练基地的发展经验，提出我国体育训练基地实现高质量发展的有益启示。研究发现，国外重点训练基地为典型的综合型训练基地，以奥运备战为立身使命；拥有专业化复合型训练团队，重视运动科学研究和运动员心理健康管理；强调运动员“训练、教育、职业”协调发展，致力于打造“全人”培养模式；依托训练基地体育优势资源塑造社区体育中心，满足周边群众健身需求；能够充分开发和利用训练基地的隐形资源，构建“基地+”体育综合体发展模式；开展多元国际体育交流活动，打造体育外交平台；注重与社会、市场多元主体融合发展，提升训练基地综合服务水平。研究提出，我国训练基地要实施训练基地“瘦身计划”，多渠道推动综合型训练基地的整合发展；加强与高校、科研院所、高新技术企业开展合作，推进训练基地“训、科、医、教、服”一体化建设，助力提升竞技体育为国争光能力；加大训练基地对社会大众的开放程度，助力构建全民健身公共服务平台；落实训练基地商业综合体发展模式，助力推进体育产业转型升级；积极开展国际体育援助活动，助力提升我国体育国际影响力。

关键词：新型举国体制体育强国体育训练基地域外经验竞技体育

基于连续变化检测和分类算法的动态遥感生态指数构建

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生态学报 2024年第2期44卷 497-510页

作者：张书孙超胡茗郑嘉豪刘永超宁波大学地理与空间信息技术系宁波315211 浙江省协同创新&宁波市高等学校协同创新中心“陆海国土空间利用与治理” 宁波315211 宁波大学东海战略研究院东海海洋生态研究中心宁波315211

沿海地区经济社会高速发展,是生态环境变化的焦点区域。然而,沿海地区云雨天气频发,遥感信息获取能力受限,导致遥感生态质量指数(RSEI)评价结果受成像日期变化而波动,可比性较差。针对以上问题,研究利用连续变化检测和分类(CCDC)算法构... 详细信息

沿海地区经济社会高速发展,是生态环境变化的焦点区域。然而,沿海地区云雨天气频发,遥感信息获取能力受限,导致遥感生态质量指数(RSEI)评价结果受成像日期变化而波动,可比性较差。针对以上问题,研究利用连续变化检测和分类(CCDC)算法构建时间序列模型,通过合成任意时刻影像、重构遥感生态指数以及改进指数归一化方式,研发了一种动态遥感生态指数(DRSEI),细化了RSEI在区域生态质量监测的时间尺度,并应用于沿海城市宁波生态质量时空变化监测。结果表明:(1)RSEI对时间差异较为敏感,当影像年内成像时间相差逾1个月,RSEI差异可达0.147,这种差异会对长期生态质量动态监测的稳定性和准确性造成影响。(2)基于合成影像的DRSEI平均绝对偏差为0.097,接近成像时间相差半个月的RSEI差异(0.072),误差相对较小,一定程度上减小了真实影像时相差异引起的误差。(3)DRSEI能够表征任意时刻生态质量,通过年际(1986—2019年)和半月际(2019年)DRSEI分析揭示了宁波市生态质量总体下降趋势和时空异质性加剧过程。具体地,1986—2019年宁波市南部和西部森林区域的DRSEI持续上升,而近郊农田快速转化为建成区导致DRSEI不断下降。研究提出的DRSEI能够精确描述区域生态质量变化趋势,准确定位生态质量变化转折点,有望服务海岸带地区的生态质量定期监测与评估工作,支持沿海城市高质量发展与生态环境保护。

关键词：生态质量连续变化检测和分类算法遥感生态指数宁波市动态监测影像合成

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高灵敏度游标增敏型光纤法布里-珀罗应变传感器

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光学学报 2024年第16期44卷 59-67页

作者：芮菲葛益娴苏蕊倪海彬南京信息工程大学电子与信息工程学院江苏南京210044 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心江苏南京210044

提出并制备一种游标增敏型光纤法布里-珀罗(法珀)应变传感器,实现高灵敏度应变测量。该传感器由两个单模光纤-空芯光纤-单模光纤结构的法布里-珀罗干涉仪(FPI)并联组成,分别作为传感腔和参考腔。保持传感腔不变,选择不同的参考腔,利用... 详细信息

提出并制备一种游标增敏型光纤法布里-珀罗(法珀)应变传感器,实现高灵敏度应变测量。该传感器由两个单模光纤-空芯光纤-单模光纤结构的法布里-珀罗干涉仪(FPI)并联组成,分别作为传感腔和参考腔。保持传感腔不变,选择不同的参考腔,利用游标效应解调,追踪并联后反射谱包络的漂移,可实现不同的放大倍数。实验结果表明:在0~900με的应变范围内,单个传感腔的应变灵敏度为1.31 pm/με,并联之后传感器的应变灵敏度分别达到-11.50 pm/με和-12.76 pm/με,放大了8.70倍和9.74倍,传感器的应变灵敏度显著提升,同时,传感器具备制作简单、高灵敏度、易操作和低成本等特点,具有广阔的应用前景。

关键词：光纤光学光纤传感法布里-珀罗干涉仪并联游标增敏应变

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“人工智能+”时代中小学个性化学习研究

中国教育学刊 2024年第S2期 6-7页

作者：罗晓峰深圳市教育信息技术中心

随着信息技术的不断发展和普及，人工智能被广泛运用于教育教学过程中，是目前中小学教育的主要发展趋势。在“双减”背景下，推动人工智能走进校园，加强人工智能通识教育，是引领新一代科技技术和产业革命的时代潮流，积极促进人工智... 详细信息

随着信息技术的不断发展和普及，人工智能被广泛运用于教育教学过程中，是目前中小学教育的主要发展趋势。在“双减”背景下，推动人工智能走进校园，加强人工智能通识教育，是引领新一代科技技术和产业革命的时代潮流，积极促进人工智能课程和中小学义务教育的有效融合，顺应时代发展要求，对于培养创新型人才有积极的推动作用。

关键词：人工智能中小学教育个性化学习

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正向偏置电压修复钙钛矿太阳电池的研究

太阳能学报 2024年第4期45卷 59-64页

作者：郑志江王仁杰黄少彪杭陈旺吴炯桦程树英福州大学物理与信息工程学院福州350108 中国福建光电信息科学与技术创新实验室福州350108 江苏省光伏科学与工程协同创新中心常州213164

采用偏置电压调控钙钛矿太阳电池离子迁移,抑制钙钛矿离子在界面的堆积、填充太阳电池缺陷,恢复老化太阳电池的性能。在对老化太阳电池引入正向偏置电压修复手段后,太阳电池光电转换效率从老化后的17.8%恢复到21.5%;在100 h的最大功率... 详细信息

采用偏置电压调控钙钛矿太阳电池离子迁移,抑制钙钛矿离子在界面的堆积、填充太阳电池缺陷,恢复老化太阳电池的性能。在对老化太阳电池引入正向偏置电压修复手段后,太阳电池光电转换效率从老化后的17.8%恢复到21.5%;在100 h的最大功率点跟踪中引入偏置电压修复手段后,获得3.1%总能量增益。通过自主搭建的集成表征环境,原位实时测量偏压修复太阳电池前后太阳电池电学性能和光学特性的变化规律,建立偏压调控钙钛矿离子迁移的物理模型,探究偏置电压修复太阳电池的背后机理。结果表明,该修复策略可通过调控离子迁移,钝化缺陷、优化载流子提取和输运、进而修复太阳电池。

关键词：修复钙钛矿太阳电池偏置电压离子迁移

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紫外多波长激光雷达的臭氧浓度反演及分析

中国激光 2024年第14期51卷 235-246页

作者：沈吉曹念文卢兴来陈昊王晗张东明王志诚汪章维浙江省大气探测技术保障中心浙江杭州310000 南京信息工程大学大气物理学院气象灾害预报预警与评估协同创新中心江苏南京210044

在双波长差分吸收算法基础上,396 nm探测数据在气溶胶波长指数为1.0与消光-后向散射比为50且均出现50%偏差的情况下,会导致287/299 nm波长对信号反演的对流层臭氧质量浓度分别出现30.11±2.12μg/m~3与21.15±1.77μg/m~3的差异值。为... 详细信息

在双波长差分吸收算法基础上,396 nm探测数据在气溶胶波长指数为1.0与消光-后向散射比为50且均出现50%偏差的情况下,会导致287/299 nm波长对信号反演的对流层臭氧质量浓度分别出现30.11±2.12μg/m~3与21.15±1.77μg/m~3的差异值。为反演得到较精确的臭氧质量浓度,利用全球自动观测网(AERONET)数据插值获得396 nm气溶胶的消光-后向散射比数据,将此数据结合紫外多波长激光雷达的396 nm通道数据来反演气溶胶光学参数,并根据不同气溶胶波长指数反演276/287、276/299、287/299 nm 3个波长对信号的臭氧质量浓度,通过查找最小臭氧质量浓度差值以获取较精确的气溶胶波长指数,所求的臭氧质量浓度是与气溶胶波长指数对应的两个臭氧质量浓度的平均值。以所求的气溶胶波长指数作为真值参照,发现当气溶胶波长指数假设值为1.0时会导致臭氧质量浓度的均方根误差为15.67μg/m~3。该结果表明4波长紫外激光雷达联合AERONET数据可反演得到气溶胶区域内较精确的臭氧质量浓度。

关键词：激光雷达臭氧气溶胶差分吸收全球自动观测网

应用时空滤波模型的亚洲内部国际人口迁移流影响因素分析及短期预测

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地球信息科学学报 2024年第6期26卷 1374-1389页

作者：叶绮霖蒲英霞叶翠南京大学地理与海洋科学学院南京210023 江苏省地理信息技术重点实验室南京210023 江苏省地理信息资源开发与利用协同创新中心南京210023

亚洲是国际人口迁移的活跃区域。除区域社会经济因素外,迁移流之间的时空依赖也不可忽视。本文基于1990—2020年6个时期亚洲国家双边移民流量数据,采用零膨胀负二项回归以及与之相结合的特征向量空间滤波和时空滤波模型(时空同期和时空... 详细信息

亚洲是国际人口迁移的活跃区域。除区域社会经济因素外,迁移流之间的时空依赖也不可忽视。本文基于1990—2020年6个时期亚洲国家双边移民流量数据,采用零膨胀负二项回归以及与之相结合的特征向量空间滤波和时空滤波模型(时空同期和时空滞后),分析亚洲内部国际人口迁移的影响因素,并对2020—2025年人口迁移流进行预测。结果初步表明:①亚洲国际人口迁移流存在显著的时空自相关,且同期邻近迁移流比过去邻近迁移流影响更大,加入表征时空依赖的特征向量能够有效提高模型拟合能力;②人口规模、经济水平、战乱情况以及邻近性是影响亚洲国际人口迁移流的主要因素,在1990—2020年,人口规模效应先减后增,经济差异驱动力则先强后弱,因战乱死亡人数仍具有较强的推力,地理距离的阻碍作用在减小,语言邻近和经济合作依然对人口迁移具有显著的促进作用;③综合时空同期和时空滞后2种模型的预测结果,2020—2025年巴基斯坦和印度之间、印度→沙特、巴基斯坦→阿富汗和叙利亚→约旦的迁移趋势明显;④根据2种时空滤波模型的结果,2020—2025年亚洲国际人口迁移流总量约为1.8×10^(7)人。揭示亚洲内部国际人口迁移的时空依赖特性和其他规律有助于准确预测未来人口迁移趋势,同时为国家经济社会发展的宏观政策制定等提供科学决策参考。

关键词：国际人口迁移流零膨胀负二项回归模型时空依赖特征向量时空滤波模型时空同期结构时空滞后结构人口迁移预测模型亚洲

多传感器融合和MHA-LSTM的电机轴承剩余寿命预测

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仪器仪表学报 2024年第3期45卷 84-93页

作者：张菀张泰瑀贾民平蔡骏南京信息工程大学自动化学院南京210044 江苏省大气环境与装备技术协同创新中心南京210044 东南大学机械工程学院南京211102

轴承作为电机的核心部件,主要起到支撑引导轴、减小设备摩擦、连接不同设备等作用,其剩余寿命预测对系统健康管理起着十分重要的作用。针对单一传感器信号通常难以全面描述系统的潜在退化机制,论文提出一种基于多头注意力机制和长短时... 详细信息

轴承作为电机的核心部件,主要起到支撑引导轴、减小设备摩擦、连接不同设备等作用,其剩余寿命预测对系统健康管理起着十分重要的作用。针对单一传感器信号通常难以全面描述系统的潜在退化机制,论文提出一种基于多头注意力机制和长短时记忆神经网络的电机轴承剩余寿命预测模型。首先,基于马氏距离确定轴承性能退化起始点,将滚动轴承全寿命周期分为正常阶段与退化阶段;其次,使用自编码器自动提取振动信号特征,并将其与电机电流、轴承温度融合,构成多源信息特征矩阵;然后基于多头注意力机制和长短时记忆网络模型动态选择相关度较高的特征,提高寿命预测的准确性。最后,采用实验数据进行验证,结果表明所提出的模型具有更高的准确性。

关键词：电机轴承多传感器融合多头注意力机制长短期记忆网络剩余寿命预测