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基于GLORYS12V1再分析数据的楚科奇陆架区流场季节变化特征分析

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海洋与湖沼 2024年第3期55卷 613-626页

作者：施旭东李敏于婷李丙瑞谢玲玲广东海洋大学近海海洋变化与灾害预警实验室广东湛江524088 陆架及深远海气候资源与环境广东省高校重点实验室广东湛江524088 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081 上海市极地生命过程与环境重点实验室上海200030 极地生态与气候变化教育部重点实验室上海200030 国家海洋信息中心天津300171 中国极地研究中心上海200136

楚科奇海是北太平洋海水进入北冰洋的唯一通道,为更好地了解北太平洋入流水在陆架区流场的季节变化特征,本文基于1993~2020年的GLORYS12V1再分析数据,对楚科奇陆架区流场的空间分布和关键通道断面流场季节变化特征进行了分析。气候态平... 详细信息

楚科奇海是北太平洋海水进入北冰洋的唯一通道,为更好地了解北太平洋入流水在陆架区流场的季节变化特征,本文基于1993~2020年的GLORYS12V1再分析数据,对楚科奇陆架区流场的空间分布和关键通道断面流场季节变化特征进行了分析。气候态平均结果显示,太平洋入流水通过白令海峡进入楚科奇海后主要由汉娜德海谷、中央水道、巴罗峡谷和德朗海峡断面流出陆架,四支路径的流量占白令海峡入流的比例分别为50.3%、25%、16%和6.9%。季节变化结果显示,白令海峡和德朗海峡断面流量的月变化在5月达最大,其余断面则在7月达峰值。德朗海峡断面西侧东南向沿岸流在秋季最强。5 m和30 m流速的联合经验正交函数分解的模态较为类似,体现了垂向结构的一致性。第一模态的空间分布显示整个研究区域均为同位相分布,且四支主要路径上呈现高值,其时间序列在冬夏半年呈反位相变化。第二模态主要体现陆架区西侧西伯利亚沿岸流场的上下半年呈反位相变化。将各断面的流量序列分解为与风相关的部分和非风因素相关的部分进行分析发现,气候态平均流量除德朗海峡处风起主要贡献外,其余断面均为非风因素对流量起正贡献而风起负贡献,非风因素引起的流量达0.23×10^(6)~1.33×10^(6) m^(3)/s,不过风和非风因素对各断面季节变化特征的影响并不一致。气压场和风场季节变化的分析结果显示,夏冬季波弗特高压和阿留申低压之间气压差的变化导致了东北风强度变化,进而影响了楚科奇陆架中心区冬/夏半年北向流的弱/强。而春秋季主要分别是波弗特高压和阿留申低压的东西位置变化对西伯利亚沿岸的流场产生影响。

关键词：流场季节变化联合经验正交函数分解楚科奇陆架

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镁掺杂对二氧化钒薄膜光学性能的影响

表面技术 2024年

作者：赵鑫康同同梁潇邬春阳周阳秦俊长春理工大学高功率半导体激光器国家重点实验室中国科学院光电技术研究所矢量光场研究中心成都信息工程大学四川省信息材料与器件应用重点实验室电子科技大学多频谱吸收材料与结构教育部重点实验室电子科技大学国家电磁辐射控制材料工程技术研究中心

目的通过在二氧化钒薄膜中掺杂镁元素，实现高优值光学相变材料的制备。方法通过脉冲激光沉积方法在(0001)氧化铝单晶衬底上沉积二氧化钒外延薄膜，进一步采用交叉打靶的方法沉积不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜；通过高分辨XRD和TEM... 详细信息

目的通过在二氧化钒薄膜中掺杂镁元素，实现高优值光学相变材料的制备。方法通过脉冲激光沉积方法在(0001)氧化铝单晶衬底上沉积二氧化钒外延薄膜，进一步采用交叉打靶的方法沉积不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜；通过高分辨XRD和TEM表征镁掺杂外延二氧化钒薄膜的晶体结构和微观原子分布，采用XPS表征表面原子化学态，采用光谱椭偏仪表征不同镁掺杂浓度的二氧化钒外延薄膜的折射率和消光系数，并计算获得光学优值；最后构建第一性原理计算模型得到镁掺杂对二氧化钒薄膜光学优值影响的机理。结果制备出四种不同镁掺杂溶度的外延二氧化钒薄膜，分析了镁掺杂对薄膜相变前后的晶体取向和微观原子结构的影响，分析了薄膜中镁和钒元素的价态，分析了镁掺杂对单斜相和金红石相光学常数和光学优值的影响，从电子态密度分布分析了镁掺杂对提升材料光学优值的原因。结论镁掺杂二氧化钒与氧化铝衬底的外延关系为(020)VO2//(0006)Al2O3，随着镁掺杂浓度的提高，金红石相二氧化钒薄膜的光学损耗降低，且中红外波段的光学优值提升。在11.9%掺杂量时光学优值比未掺杂提高3.7倍。第一性原理计算表明，高光学优值是源于镁掺杂后导带周围电子态密度的局部化。

关键词：二氧化钒相变材料镁掺杂光学优值脉冲激光沉积

基于相干反馈的相敏放大器强度差压缩增强研究

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物理学报 2024年第13期73卷 135-141页

作者：刘婷婷杨晓华韩亚帅王军民山西科技学院通识教育学院晋城048000 安徽师范大学物理与电子信息学院芜湖241000 安徽师范大学光电信息材料功能调控与应用安徽省重点实验室芜湖241000 山西大学光电研究所量子光学与光量子器件国家重点实验室太原030006 山西大学极端光学协同创新中心太原030006

基于原子四波混频的光参量放大器是实现强度差压缩态光场的最有效手段之一.然而,受限于原子蒸气对光场的吸收损耗,其输出的压缩度仍有待提升.光参量放大器输出的非经典光场部分反馈回输入端口,可实现其输出光场量子特性的增强.本文对相... 详细信息

基于原子四波混频的光参量放大器是实现强度差压缩态光场的最有效手段之一.然而,受限于原子蒸气对光场的吸收损耗,其输出的压缩度仍有待提升.光参量放大器输出的非经典光场部分反馈回输入端口,可实现其输出光场量子特性的增强.本文对相干反馈的相敏放大器开展理论分析,研究了其输出光场的强度差压缩与反馈强度、强度增益和损耗的依赖关系.研究结果表明,在无损耗的理想情况下,通过调控反馈强度和位相可实现无穷大的压缩输出.在考虑实际的实验参数条件下,此方案也可在一定的反馈强度范围内和特定的位相条件下,实现显著的压缩增强.本研究结果可为实验实现高质量非经典光场提供有益的参考.

关键词：光参量放大器压缩态光场相干反馈压缩增强

基于物理模型驱动无监督学习的无透镜成像质量增强方法

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光学学报 2024年

作者：左嘉乐张蒙蒙唐雎张佳伟任振波邸江磊赵建林光场调控与信息感知工业和信息化部重点实验室陕西省光信息技术重点实验室物理科学与技术学院西北工业大学西北工业大学深圳研究院广东工业大学信息工程学院先进光子技术研究院广东省信息光子技术重点实验室

数字全息术是一种能够记录和重建物场完整波前信息的光学成像技术。同轴全息术以其更大的空间带宽积和简单的成像系统等优势，得到了广泛关注和应用。然而，传统的同轴全息术在物场重建时会受到零级像和孪生像的干扰，影响对物场复振幅... 详细信息

数字全息术是一种能够记录和重建物场完整波前信息的光学成像技术。同轴全息术以其更大的空间带宽积和简单的成像系统等优势，得到了广泛关注和应用。然而，传统的同轴全息术在物场重建时会受到零级像和孪生像的干扰，影响对物场复振幅的观察和测量。然而，传统的相位复原算法在重建时会产生较大误差，尤其是在高分辨率、大视场等成像需求下，重建质量会受到影响。基于数据驱动的神经网络方法受限于数据集采集和质量。针对这些问题，提出振幅约束的双输入物理模型驱动的神经网络的同轴全息像重建方法。该方法以两张不同距离下记录的全息图作为输入，结合振幅约束并采用同轴全息成像模型和神经网络相结合的无监督方式，重建物体相位信息或振幅信息。并且在无需大量训练数据的前提下，对输入的同轴全息图质量要求低，重建结果背景噪声弱。同时，在不同衍射间距和噪声水平的条件下，DPNNA在峰值信噪比和相似性指数方面表现出优于其他方法的能力，有效实现了相位或振幅的恢复，有较好的鲁棒性和稳定性。

关键词：同轴全息术物理模型驱动神经网络无监督学习振幅约束

黑潮延伸体海域亚中尺度垂向热量输运的季节变化特征

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海洋学报 2024年第4期46卷 23-33页

作者：郭贵正李刚何宜军赵若楠南京信息工程大学海洋科学学院江苏南京210044 自然资源部空间海洋遥感与应用重点实验室北京100081 崂山实验室区域海洋动力学与数值模拟功能实验室山东青岛266237

亚中尺度过程伴随着强烈的垂向速度,显著影响着海洋表面与海洋内部之间热量、浮力和质量等示踪物的垂向输运。基于(1/48)°的LLC4320模式结果,本文对黑潮延伸体海域亚中尺度垂向热量输运的季节变化进行了研究。研究结果表明,黑潮延伸体... 详细信息

亚中尺度过程伴随着强烈的垂向速度,显著影响着海洋表面与海洋内部之间热量、浮力和质量等示踪物的垂向输运。基于(1/48)°的LLC4320模式结果,本文对黑潮延伸体海域亚中尺度垂向热量输运的季节变化进行了研究。研究结果表明,黑潮延伸体海域亚中尺度垂向热量输运具有明显的春冬强、夏秋弱的季节变化特征。上层海洋净亚中尺度垂向热通量变化与混合层深度变化趋势较为一致,在混合层上方整体呈现出向上的亚中尺度热量输运,混合层下方也存在很强的亚中尺度垂向热量输运,但呈现正负交替的变化特征,净亚中尺度垂向热量输运较小。垂向热通量波数频率协同谱分析表明,混合层下方的亚中尺度垂向热量输运可能是由线性内波引起的,但线性内波引起的向上与向下的垂向热量输运相互抵消,在季节平均后净垂向热量输运较小。

关键词：黑潮延伸体亚中尺度过程垂向热量输运

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间歇采样转发干扰技术研究述评

系统工程与电子技术 2024年

作者：潘小义刘晓斌陈吉源冯学文顾赵宇肖顺平国防科技大学电子科学学院电子信息系统复杂电磁环境效应国家重点实验室 95930部队

作为一种巧妙的相干多假目标干扰实现技术手段，间歇采样转发干扰技术通过收发分时解决了工程应用中的天线隔离难题，同时提升了干扰响应速度且可形成导前假目标等干扰效果。随着DRFM等器件的发展，间歇采样转发干扰技术已经表现出可用... 详细信息

作为一种巧妙的相干多假目标干扰实现技术手段，间歇采样转发干扰技术通过收发分时解决了工程应用中的天线隔离难题，同时提升了干扰响应速度且可形成导前假目标等干扰效果。随着DRFM等器件的发展，间歇采样转发干扰技术已经表现出可用性强，干扰样式多样化、干扰效果定制化等特点。本文回顾了间歇采样转发干扰技术提出的背景及基本原理，梳理了间歇采样转发干扰的发展历程，并介绍了间歇采样在雷达探测等其他方面的拓展应用，旨在提供间歇采样转发干扰技术的全面认知和工程应用参考。

关键词：间歇采样转发干扰相干干扰多假目标干扰导前假目标

基于Bayes推断的交流接触器剩余电寿命预测

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仪器仪表学报 2024年第1期45卷 34-45页

作者：李奎马典良赵成晨胡博凯王浩然河北工业大学省部共建电工装备可靠性与智能化国家重点实验室天津300130 河北工业大学河北省电磁场与电器可靠性重点实验室天津300130

针对交流接触器可靠性开展研究,首先分析交流接触器的电弧侵蚀机理,建立了计及电弧电压及电弧重燃影响的电弧侵蚀模型,根据该模型仿真得到的交流接触器性能退化特征参量变化过程与交流接触器的实际退化规律一致。分析不同工况下性能退... 详细信息

针对交流接触器可靠性开展研究,首先分析交流接触器的电弧侵蚀机理,建立了计及电弧电压及电弧重燃影响的电弧侵蚀模型,根据该模型仿真得到的交流接触器性能退化特征参量变化过程与交流接触器的实际退化规律一致。分析不同工况下性能退化数据特征,提出了不同工况下先验信息的等效折算方法,解决了不同工况下的先验信息利用问题。建立了基于Bayes推断的交流接触器剩余电寿命预测模型,提高了剩余电寿命预测精度,实现了利用不同工况下性能退化数据对交流接触器进行剩余电寿命预测。在AC-4、AC-3两种工况下进行了交流接触器电寿命仿真分析及实验分析,相对误差均小于5.5%,验证了方法的准确性。

关键词：交流接触器电弧电压电弧重燃 Bayes推断剩余电寿命

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浅海质点振速场强度的深度分布特性

上海交通大学学报 2024年第7期58卷 995-1005页

作者：张海刚谢金怀刘佳琪龚李佳李智哈尔滨工程大学水声技术全国重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学海洋信息获取与安全工业和信息化部重点实验室哈尔滨150001 哈尔滨工程大学水声工程学院哈尔滨150001 上海船舶电子设备研究所上海201108

质点振速场强度的深度分布特性对水声探测与估计具有重要影响.基于简正波非相干模态和变换到角度积分的近似条件,推导出质点振速的非相干简正波的角度积分形式,避免了本征值和本征函数的复杂计算,并揭示了质点振速强度在声源深度及对称... 详细信息

质点振速场强度的深度分布特性对水声探测与估计具有重要影响.基于简正波非相干模态和变换到角度积分的近似条件,推导出质点振速的非相干简正波的角度积分形式,避免了本征值和本征函数的复杂计算,并揭示了质点振速强度在声源深度及对称深度具有显著变化特性的物理机理.数值结果表明:非相干质点振速的角度积分解析式可实现快速计算,并可较好地表征出质点振速强度的深度分布特性;同时,由于简正波模态幅度函数的叠加效应,垂直质点振速与水平质点振速的深度分布存在显著差异性;随后,以质点振速强度差为研究对象,分析了水平距离、声源频率、声速剖面及海水深度等参数对质点振速场强度的深度分布特性的影响.相关结论可为基于矢量场的被动目标深度估计提供理论依据.

关键词：质点振速深度分布声源深度简正波模态叠加

实现125.52 Gbit/s PDM-QPSK信号在光载无线系统中的实时传输

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光学学报 2022年第15期42卷 19-24页

作者：魏怡王凯辉张宇余建军复旦大学通信科学与工程系电磁波信息科学教育部重点实验室上海200433

光载无线通信(RoF)系统结合了光纤和无线通信的优势,具有大带宽、低损耗、灵活移动等特性,在未来超5G/6G通信网络中有广阔的发展前景。这里实现了传输速率超过100 Gbit/s的偏振复用正交相移键控(PDM-QPSK)信号在基于商用光传送网(OTN)... 详细信息

光载无线通信(RoF)系统结合了光纤和无线通信的优势,具有大带宽、低损耗、灵活移动等特性,在未来超5G/6G通信网络中有广阔的发展前景。这里实现了传输速率超过100 Gbit/s的偏振复用正交相移键控(PDM-QPSK)信号在基于商用光传送网(OTN)实时处理的RoF系统中的有效传输。分别实验演示了频率为22 GHz、传输速率为125.52 Gbit/s的PDM-QPSK信号在20 km+25 km两跨光纤和频率为60 GHz、传输速率为125.52 Gbit/s的PDM-QPSK信号在20 km+25 km两跨光纤和1 cm无线链路中的传输。结果显示启用开销为15%的软判决前向纠错(SD-FEC)编码可以实现无差错传输。另外,提出在实时处理的RoF系统中采用集成的双极化马赫-曾德尔调制器(DP-MZM)进行偏振调制的新方法,RoF系统降低了系统复杂度,在未来移动数据通信网络中有很大的应用价值。

关键词：光通信实时处理光载无线通信双极化马赫-曾德尔调制器偏振复用正交相移键控