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洛默尔-高斯光束在梯度折射率介质中的传输特性

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激光与光电子学进展 2024年第9期61卷 435-441页

作者：苏艳丽王渊博吉琳聪张存姜其畅运城学院物理与电子工程系山西运城044000 山西省光电信息科学与技术实验室山西运城044000

基于梯度折射率介质,分析了洛默尔-高斯光束的强度包络和传输特性,给出了洛默尔-高斯光束的强度表达式。高斯腰斑取值越小,洛默尔-高斯光束的非零区域越小即高斯光束的截断作用越明显;半锥角取值越大,光束的空间尺度越小;拓扑荷数取值越... 详细信息

基于梯度折射率介质,分析了洛默尔-高斯光束的强度包络和传输特性,给出了洛默尔-高斯光束的强度表达式。高斯腰斑取值越小,洛默尔-高斯光束的非零区域越小即高斯光束的截断作用越明显;半锥角取值越大,光束的空间尺度越小;拓扑荷数取值越大,光束中心的暗斑尺寸越大。非对称参数可以改变洛默尔-高斯光束的空间形态和对称特性,随着非对称参数幅值的增加,光强分布逐渐由圆对称改变为轴对称的双月结构,随着非对称参数幅角的增大,双月结构的对称轴呈现顺时针旋转的特性。洛默尔-高斯光束在梯度折射率介质中传输时,在一个传输周期内,光束的相对强度分布没有变化,只是光束尺度发生周期性聚焦变化,而在自由空间中,光束会很快演化为两个光斑。这些结果对研究洛默尔-高斯光束的实际应用具有一定参考价值。

关键词：物理光学光场调控洛默尔-高斯光束梯度折射率介质

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基于准连续域束缚态的强圆二色性超表面

物理学报 2024年第17期73卷 285-293页

作者：夏兆生刘宇行包正王丽华吴博王刚王辉任信钢黄志祥安徽大学计算智能与信号处理教育部重点实验室合肥230601 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室合肥230601 合肥师范学院电子信息系统仿真设计安徽省重点实验室合肥230001

连续域束缚态最初是在量子力学中发现的,它是一种可保持局域化的波动现象.这种效应已在各种材料系统中得到广泛研究,包括压电材料、石墨烯和光子晶体.本工作提出了一种由中断的环形槽组成的四重旋转对称硅超表面.通过同时打破晶胞的面... 详细信息

连续域束缚态最初是在量子力学中发现的,它是一种可保持局域化的波动现象.这种效应已在各种材料系统中得到广泛研究,包括压电材料、石墨烯和光子晶体.本工作提出了一种由中断的环形槽组成的四重旋转对称硅超表面.通过同时打破晶胞的面内反转对称性,实现了具有高品质因子和显著手性的准连续域束缚态.通过对动量空间中拓扑荷的研究,揭示了由超表面的内部共振机制产生的准连续域束缚态的独特拓扑特征.在合适的对称破坏下,具有平面内对称破坏的四重旋转对称超表面表现出–0.93的强圆二色性,并且其显示出了在对称破坏较大时的强圆二色性.这项工作所取得的成果在手性生物传感器和低阈值激光器等领域具有广阔的应用前景.

关键词：连续域束缚态超表面手性品质因子

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零碳园区研究综述及展望

中国电机工程学报 2024年第14期44卷 5496-5516,I0005页

作者：陈艳波张宁李嘉祺方哲吴适存梅生伟陈来军华北电力大学电气与电子工程学院北京市昌平区102206 清华大学电机工程与应用电子技术系北京市海淀区100084 新能源电力系统智慧运行教育部重点实验室(青海大学能源与电气工程学院) 青海省西宁市810016

园区作为国民生产、生活的重要载体,提供了大量的能源生产活动和基础服务设施,同时也成为碳排放的重要源头。园区物理界限分明,生态系统独立,运营管理权明晰,使得园区成为践行碳中和的天然试验田。首先,介绍零碳园区的典型构成,并对其... 详细信息

园区作为国民生产、生活的重要载体,提供了大量的能源生产活动和基础服务设施,同时也成为碳排放的重要源头。园区物理界限分明,生态系统独立,运营管理权明晰,使得园区成为践行碳中和的天然试验田。首先,介绍零碳园区的典型构成,并对其净零碳能力进行分析;其次,从物理层、信息层、平台层、应用层4个层面分析零碳园区发展形态,提出园区零碳操作系统的架构;然后,对零碳园区的关键技术进行分析,从园区碳排放核算技术、园区低碳经济体系、园区低碳管控技术3个方面对零碳园区的研究现状进行总结,同时分析现有研究的不足和未来研究方向;最后,提出零碳园区研究的挑战与展望。

关键词：零碳园区碳排放能源转型碳交易市场运行与规划

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多域浅层特征引导下雷达有源干扰多模态对比识别方法

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雷达学报（中英文） 2024年第5期13卷 1004-1018页

作者：郭文杰吴振华曹宜策张强张磊杨利霞安徽大学电子信息工程学院合肥230601 中国电子科技集团公司第三十八研究所合肥230088 天基综合信息系统全国重点实验室北京100094 中山大学电子与通信工程学院深圳518107

在雷达有源干扰识别任务中,如何实现多域浅层特征与时频域深层网络特征的稳健联合,并在极端小样本下维持高干扰识别准确率是亟待解决的关键问题。针对此问题,该文提出一种多域浅层特征引导下雷达有源干扰多模态对比识别方法。在充分提... 详细信息

在雷达有源干扰识别任务中,如何实现多域浅层特征与时频域深层网络特征的稳健联合,并在极端小样本下维持高干扰识别准确率是亟待解决的关键问题。针对此问题,该文提出一种多域浅层特征引导下雷达有源干扰多模态对比识别方法。在充分提取有源干扰多域浅层特征基础上,设计优选单元自动选择有效特征,生成对应含有隐式专家知识的文本模态。将文本模态与时频变换图像分别输入文本和图像编码器,构建多模态特征对并映射至模态对齐高维空间中,利用文本特征作为锚点,通过对比学习引导同类干扰的时频图像特征聚合,以优化图像编码器表征能力,实现干扰识别特征类内更聚集、类间更分离。实验结果表明,相较于已有深浅特征直接联合,所提引导式联合方法可以实现特征差异处理,从而提高识别特征判别力和泛化力。且在极端小样本条件(每类干扰训练样本为2~3个)下,所提识别方法较先进对比方法的准确率提升9.84%,证明了该文方法的有效性与鲁棒性。

关键词：雷达有源干扰识别极端小样本多域浅层干扰特征多模态监督对比学习

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用于电催化合成过氧化氢的碳电极综述

新型炭材料（中英文） 2024年第2期39卷 254-270页

作者：黄显怀杨鑫科桂玲刘绍根王坤荣宏伟韦伟安徽建筑大学环境与能源工程学院市政工程系安徽合肥230601 广州大学土木工程学院市政工程系广东广州51000606 珠江三角洲水质安全与保护教育部重点实验室广东广州510006

通过双电子(2e-)途径的电催化氧还原方式能够即时合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),远超传统的蒽醌工艺。近年来,碳电极因具有良好的催化效果和优越的稳定性在电催化合成H_(2)O_(2)方面受到越来越多的关注。本综述结合材料改性与润湿性调整,从... 详细信息

通过双电子(2e-)途径的电催化氧还原方式能够即时合成过氧化氢(H_(2)O_(2)),远超传统的蒽醌工艺。近年来,碳电极因具有良好的催化效果和优越的稳定性在电催化合成H_(2)O_(2)方面受到越来越多的关注。本综述结合材料改性与润湿性调整,从三相界面的角度考虑与H_(2)O_(2)合成速率及使用寿命的关系。介绍了碳电极的结构与电催化合成H_(2)O_(2)的原理,包括单质炭材料、无金属催化剂、贵金属催化剂与非贵金属催化剂4种主流催化剂;金属阳极与电解液对于三相界面的影响;碳电极润湿性与三相界面的关系,指出侧重于提高2e-途径选择性的改性方式也会对电极润湿性造成影响。此外,合理地设计电器原件与提升碳电极合成H_(2)O_(2)功效的关系。最后,讨论了当前碳电极电催化合成H_(2)O_(2)所面临的问题与未来的研究方向。

关键词：原位合成过氧化氢碳电极固液气三相界面润湿性

基于Au@4-ATP@Au凸多面纳米颗粒的多菌灵表面增强拉曼散射检测

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光谱学与光谱分析 2024年第7期44卷 1843-1851页

作者：严霞胡聪聪杨智远赵航史晓凤马君吕梁学院物理与电子信息工程系山西吕梁033000 中国海洋大学光学光电子实验室山东青岛266100

表面增强拉曼散射(SERS)技术在农药残留的检测方面具有很大的潜力,但在痕量和定量分析方面仍存在局限性。提出了一种基于Au@4-ATP@Au凸多面纳米颗粒(NCPs-Au@4-ATP@Au)为增强基底的农药检测方法。XRD结果表明,由于探针分子对金前驱的选... 详细信息

表面增强拉曼散射(SERS)技术在农药残留的检测方面具有很大的潜力,但在痕量和定量分析方面仍存在局限性。提出了一种基于Au@4-ATP@Au凸多面纳米颗粒(NCPs-Au@4-ATP@Au)为增强基底的农药检测方法。XRD结果表明,由于探针分子对金前驱的选择性和诱导性,NCPs-Au@4-ATP@Au纳米颗粒与球形金纳米颗粒晶面结构信息有明显差异,具体体现在(200)处的强反射峰。结合扫描电镜与吸收光谱可以确定,NCPs-Au@4-ATP@Au同时具备球形与多面体结构特征。吸收峰较球形金纳米颗粒有明显红移,更加接近激发光波长,这在理论上更有利于SERS信号的增强。实验证明,以表面包覆高指数晶面,同时内嵌4-ATP作为探针分子的NCPs-Au@4-ATP@Au为增强基底,农药多菌灵(CBZ)的检测限(LODs)达到0.66 nmol·L^(-1)。通过对CBZ分子的拉曼与SERS光谱位移分析可以初步确定,CBZ分子是通过NH键和CO键吸附于金纳米颗粒上。Au@4-ATP@Au利用多凸面结构体提高灵敏度的同时,以4-ATP作为定标信号,归一后光谱稳定性和时效性也得到改善。内标峰强度矫正后光谱稳定性的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)低至7.03%,半个月内信号强度仅降低5.87%,RSD为2.94%。结果表明,NCPs-Au@4-ATP@Au提高了SERS在农药检测方面的痕量和定量检测能力,该基底有望推动SERS在实际中的应用。

关键词：表面增强拉曼散射多菌灵凸多面纳米颗粒定量分析内定标

基于融合距离的极化SAR图像非局部均值滤波

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系统工程与电子技术 2024年第5期46卷 1493-1502页

作者：曾顶殷君君杨健北京科技大学计算机与通信工程学院北京100083 清华大学电子工程系北京100084

在极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像降噪领域,常见的非局部均值滤波仅依靠像素间的统计距离进行相似性度量,忽略了像素点的空间信息。本文结合极化SAR数据统计特性和图像空间特征作为像素间的相似性度量,提出了一种... 详细信息

在极化合成孔径雷达(synthetic aperture radar,SAR)图像降噪领域,常见的非局部均值滤波仅依靠像素间的统计距离进行相似性度量,忽略了像素点的空间信息。本文结合极化SAR数据统计特性和图像空间特征作为像素间的相似性度量,提出了一种利用融合距离来计算相邻窗口权重的方法——基于融合距离的非局部均值滤波器。融合距离的引入使得滤波器能够更全面的评估像素间的相似性,从而得到更合适的像素权重。此外,本方法还引进变异系数对邻域窗口的权重进行评估,通过该参数可以控制滤波的程度。在多幅极化SAR图像上的实验结果表明,所提出的滤波器能够在有效抑制斑点噪声的同时保留较为完整的图像边缘信息和极化散射特性。

关键词：极化合成孔径雷达非局部均值滤波相似性度量变异系数

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视频问答技术研究进展

计算机研究与发展 2024年第3期61卷 639-673页

作者：包翠竹丁凯董建峰杨勋谢满德王勋浙江工商大学计算机科学与技术学院杭州310018 浙江工商大学信息与电子工程学院杭州310018 浙江省电子商务与物流信息技术研究重点实验室(浙江工商大学) 杭州3100188 中国科学技术大学信息科学技术学院合肥230026

视频问答(video question answering,VideoQA)根据视频内容自动回答自然语言问题,是视觉语言领域较为新兴的一个研究方向,近年来引起了广泛关注.VideoQA问题的解决对于人机交互、智慧教育、智能交通、场景分析以及视频检索等各个领域都... 详细信息

视频问答(video question answering,VideoQA)根据视频内容自动回答自然语言问题,是视觉语言领域较为新兴的一个研究方向,近年来引起了广泛关注.VideoQA问题的解决对于人机交互、智慧教育、智能交通、场景分析以及视频检索等各个领域都有着重大意义.VideoQA是一项具有挑战性的任务,因为它需要模型同时理解视频与文本内容来生成问题的答案.首先,分析了VideoQA与图像问答(image question answering,ImageQA)的区别,总结了当下VideoQA相对于ImageQA所面临的4个挑战;然后,围绕着这些挑战对目前现有VideoQA模型进行了细致的分类,并重点介绍了模型的实现及不同模型之间的关联;接着详细介绍了在VideoQA中常用的基准数据集及目前主流算法在部分数据集上的性能,并进行了对比与分析;最后,讨论了该领域未来面临的挑战和研究趋势,为未来进一步研究提供一些思路.

关键词：视频问答注意力记忆网络循环神经网络图网络模型预训练模型

Zr掺杂对Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)铁电陶瓷储能性能的影响

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硅酸盐学报 2024年第4期52卷 1345-1354页

作者：刘建博郑鹏白王峰盛林生杭州电子科技大学电子科学与技术系纳米电子学与纳电子器件实验室杭州310018 杭州电子科技大学传感器新型材料浙江省重点实验室杭州310012 嘉兴南湖学院信息工程学院浙江嘉兴314001

高功率、高能量密度的介质储能电容器在脉冲功率系统小型化和轻量化的过程中具有重要意义。采用固相反应法制备了无铅改性的Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)(SBT)基储能陶瓷,研究了掺杂不同含量ZrO_(2)对该陶瓷的相结构、微观结构、介电性能、... 详细信息

高功率、高能量密度的介质储能电容器在脉冲功率系统小型化和轻量化的过程中具有重要意义。采用固相反应法制备了无铅改性的Sr_(0.7)Bi_(0.2)TiO_(3)(SBT)基储能陶瓷,研究了掺杂不同含量ZrO_(2)对该陶瓷的相结构、微观结构、介电性能、铁电性能、击穿机制的影响。结果表明:Zr元素部分以Zr^(4+)形式溶解于SBT晶格中,其余以ZrO_(2)形式存在晶界和晶粒表面;储能密度的提升主要依赖于介电击穿强度(Eb)的增强,可能的物理机制,包括晶粒尺寸、带隙、阻抗和激活能等,协同促进了Eb的提高。在所研究的材料中,SBT–2%(质量分数)ZrO_(2)陶瓷具有最好的储能性能,可恢复储能密度Wrec=5.57 J/cm^(3),能量效率η=88.97%;即使在经过5×10^(4)次循环后也能表现出良好的性能稳定性(W_(rec)变化幅度<1%),是一种非常有前景的脉冲功率储能电容器候选材料。

关键词：钛酸锶铋基陶瓷储能介电击穿强度物理机制