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基于泵浦强度调制的超快光纤激光器中孤子分子光谱脉动动力学研究

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物理学报 2024年第1期73卷 167-173页

作者：方振余游赵秋烨张昱冬王治强张祖兴南京邮电大学电子与光学工程学院柔性电子(未来技术)学院南京210023 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室光电信息获取与控制教育部重点实验室合肥230601

采用实时傅里叶变换光谱探测技术,研究了基于泵浦强度调制的超快掺铒光纤锁模激光器中孤子分子光谱的脉动动力学.结果表明,在一定的泵浦强度调制情况下,孤子分子光谱的脉动周期可由泵浦调制频率进行调控.同时,孤子分子脉动幅度以及孤子... 详细信息

采用实时傅里叶变换光谱探测技术,研究了基于泵浦强度调制的超快掺铒光纤锁模激光器中孤子分子光谱的脉动动力学.结果表明,在一定的泵浦强度调制情况下,孤子分子光谱的脉动周期可由泵浦调制频率进行调控.同时,孤子分子脉动幅度以及孤子间相对相位的演化与泵浦调制频率有关.在较低的调制频率(如1 kHz)下,光谱脉动的孤子分子内脉冲间的相对相位随传播时间呈现滑动型动力学.随着调制频率逐渐加大(如20 kHz),孤子分子内脉冲间的相对相位演化逐渐趋于混乱,表明脉动孤子分子可能存在固有的共振频率,与孤子分子的稳定性有关.研究结果对于深入理解孤子分子的产生与稳定性提升、孤子分子的全光操作及应用具有重要的指导意义.

关键词：孤子分子泵浦强度调制光谱脉动色散傅里叶变换

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双聚合物Cd_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)/Zn_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)S型异质结增强光催化产氢性能

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Chinese Journal of Catalysis 2024年第3期58卷 157-167页

作者：杨婷婷汪静王中辽张金锋代凯淮北师范大学绿色和精准合成化学及应用教育部重点实验室污染物敏感材料与环境修复安徽省重点实验室安徽省智能计算与应用重点实验室安徽省铝材料工业共性技术研究中心安徽淮北235000

利用光催化剂将太阳能转化为化学能,以应对当今社会所面临的环境污染和能源挑战,是一种极具发展潜力的策略.因此,研发高效光催化剂成为当务之急.在众多光催化剂中,金属硫化物受到广泛关注.其中,CdS因其出色的产氢性能而被视为一种具有... 详细信息

利用光催化剂将太阳能转化为化学能,以应对当今社会所面临的环境污染和能源挑战,是一种极具发展潜力的策略.因此,研发高效光催化剂成为当务之急.在众多光催化剂中,金属硫化物受到广泛关注.其中,CdS因其出色的产氢性能而被视为一种具有前景的光催化剂,并备受关注.然而,CdS易发生光腐蚀,导致S2‒阴离子容易被产生的空穴氧化,从而影响了其光化学稳定性,限制了其应用.为解决上述问题,本课题组尝试用(C_(3)N_(3)S_(3))_(3)‒代替S2‒合成了不易受光腐蚀且相对稳定的聚合物Cd_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)(CdTMT),CdTMT是一种对可见光有良好响应的大分子配位聚合物,在光催化制氢方面表现出较好的催化性能.本文以八面体CdTMT为基底,通过生长棒状Zn_(3)(C_(3)N_(3)S_(3))_(2)(ZnTMT),利用简便的一步原位水热法制备了不同比例的CdTMT/ZnTMT S型异质结光催化剂.通过X射线衍射、扫描电镜以及透射电镜对样品的晶体结构、微观形貌以及组成元素进行了表征,并利用X射线光电子能谱、开尔文探针力显微镜和电子顺磁共振等技术对复合材料的电子传输行为进行了详细分析.结果表明,在黑暗状态下,电子由CdTMT转移到ZnTMT,当光照时电子由ZnTMT转移到CdTMT,证实了CdTMT/ZnTMT S型异质结的成功构建.同时,拉曼光谱证明了三嗪环的存在.此外,考察了纯样品和复合材料的光催化析氢性能.结果表明,在光照下S型CdTMT/ZnTMT异质结的光催化析氢效率相较于单一催化剂ZnTMT与CdTMT有显著提升,最高达到45.24 mmol·g^(‒1)·h^(‒1),分别是ZnTMT和CdTMT的215.43倍和1.76倍.CdTMT/ZnTMT S型异质结的内建电场、能带弯曲和库仑力以及π共轭轨道之间存在协同作用,不仅保留了CdTMT导带上电子与ZnTMT价带上空穴的强氧化还原能力,而且通过重新配置氧化还原活性较低的光生电子和空穴,实现了更高的电子-空穴分离效率,从而增强了复合材料的光催化活性.上述结果与表征和密度泛函理论计算结果一致.鉴于聚合物体系在自然环境中的无序性,研究聚合物的电子传递机制仍具有一定的挑战性.本文通过成功构建双聚合物S型异质结,在显著优化光催化剂性能的同时,也为设计聚合物电子转移机制和优化聚合物光催化剂性能提供了新思路.

关键词： S型异质结光催化析氢电荷转移 ZnTMT CdTMT

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智慧公路毫米波雷达感知精度分析与验证

中国公路学报 2024年第1期37卷 205-214页

作者：赵聪师钰鹏丁德隆暨育雄杜豫川同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

毫米波雷达是当前智慧公路中路侧感知系统的重要组成部分,在交通流运行态势感知与智能管控、车路协同与自动驾驶中广泛应用。然而,车辆与毫米波雷达之间的相对位置、相对姿态的变化会对雷达信号回波及点云分布产生影响,导致雷达对车辆... 详细信息

毫米波雷达是当前智慧公路中路侧感知系统的重要组成部分,在交通流运行态势感知与智能管控、车路协同与自动驾驶中广泛应用。然而,车辆与毫米波雷达之间的相对位置、相对姿态的变化会对雷达信号回波及点云分布产生影响,导致雷达对车辆的感知结果出现偏差,进而影响交通系统的管控决策。分析毫米波雷达感知精度的空间特征,对于指导毫米波雷达在智慧公路中的应用至关重要。为此,基于毫米波雷达的感知原理,综合考虑毫米波雷达信号处理与点云数据处理2个阶段中的感知误差来源,通过数值仿真与实测试验相结合的方式对目标在不同位置与姿态下毫米波雷达的感知精度特征进行分析与验证。研究表明:雷达纵向感知精度主要受到与车辆相对位置的影响,当车辆与雷达纵向距离小于30 m或大于200 m时,车辆位置感知结果会向车头或车尾方向显著偏移,相应产生的纵向感知误差通常超过0.5 m;雷达横向感知精度主要受到车辆横向位置及相对姿态的影响,当车辆横向位置偏离雷达中心光束超过5 m或车辆行驶的航向角超过40°时,车辆位置感知结果会向车身侧向偏移,相应产生的横向感知误差通常超过0.5 m。得到的影响因素分析结果,可进一步为智慧公路场景中毫米波雷达感知数据的应用与感知设备的部署提供建议。

关键词：交通工程感知精度数值仿真毫米波雷达智慧公路路侧感知

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基于误差扩散的计算全息显示方法

光学学报 2024年第8期44卷 27-36页

作者：魏平平韩超安徽工程大学电气工程学院安徽芜湖241000 安徽工程大学高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室安徽芜湖241000

以双向误差扩散算法为基础,通过分析图像振幅分布与生成全息图的关系,建立了全息图误差补偿模型,提出了一种新的纯相位全息图生成方法。首先通过误差扩散模型,计算出复振幅全息图与振幅置1的纯相位全息图的误差,通过对该误差进行误差扩... 详细信息

以双向误差扩散算法为基础,通过分析图像振幅分布与生成全息图的关系,建立了全息图误差补偿模型,提出了一种新的纯相位全息图生成方法。首先通过误差扩散模型,计算出复振幅全息图与振幅置1的纯相位全息图的误差,通过对该误差进行误差扩散生成新的纯相位全息图。利用新的纯相位全息图与复振幅全息图计算新的误差,进行第二次的误差扩散,得到最终的纯相位全息图。采用定性和定量的指标来评价仿真成像质量,仿真及光学实验结果表明,改进后的方法能够有效提升再现像的质量,为纯相位全息图制作提供一种新的方法。

关键词：全息全息显示误差扩散纯相位全息图

运动模糊场景下结合感知增强与特征约束的SLAM算法

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中国惯性技术学报 2024年第6期32卷 555-564页

作者：陈孟元程浩李鹏飞郭行荣安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000

针对传统同时定位与地图构建(SLAM)算法在运动模糊场景下难以准确识别物体和无法有效判断物体的实际运动状态等问题,提出一种结合感知增强与特征约束的视觉SLAM算法。设计了一种单阶段去模糊识别的网络模型,通过引入模糊区域关注和增强... 详细信息

针对传统同时定位与地图构建(SLAM)算法在运动模糊场景下难以准确识别物体和无法有效判断物体的实际运动状态等问题,提出一种结合感知增强与特征约束的视觉SLAM算法。设计了一种单阶段去模糊识别的网络模型,通过引入模糊区域关注和增强识别机制识别环境中的物体并获取语义信息,提高了系统在复杂环境下的感知能力。为进一步减少动态物体对系统定位精度的影响,融合语义信息和特征约束,提出了一种基于全局条件随机场的运动判断模型。在公开的TUM数据集上进行验证,结果表明所提算法有效提高了运动模糊环境下物体识别的精度和准确率,平均绝对轨迹误差与ORB-SLAM3、DS-SLAM、Dyna-SLAM算法相比分别减少了96.3%、51.4%以及10.2%,表现出良好的构图能力。

关键词：同时定位与地图构建语义信息特征约束运动判断

基于区域映射深度优化的动态多特征RGBD-SLAM算法

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中国惯性技术学报 2024年第1期32卷 42-51页

作者：陈孟元郭行荣钱润邦程浩安徽工程大学电气工程学院芜湖241000 高端装备先进感知与智能控制教育部重点实验室芜湖241000

针对RGBD-SLAM在特征提取环节,由深度相机得到的深度图易出现深度不连续以及突然出现动态物体造成轨迹误差增大的问题,提出一种基于区域映射深度优化的动态多特征RGBD-SLAM算法。利用轻量级的语义分割网络获取RGB帧中的语义信息,将得到... 详细信息

针对RGBD-SLAM在特征提取环节,由深度相机得到的深度图易出现深度不连续以及突然出现动态物体造成轨迹误差增大的问题,提出一种基于区域映射深度优化的动态多特征RGBD-SLAM算法。利用轻量级的语义分割网络获取RGB帧中的语义信息,将得到的语义掩码映射到其对应的深度图像中,并在掩码映射后的区域内进行近邻修复以完成深度图的优化。为减少动态物体对SLAM系统轨迹精度的影响,通过迭代最近点求解相机位姿,结合多视图几何得到物体位姿、运动估计矩阵以及动态视觉误差,进而估计物体运动状态并剔除动态物体。根据双向映射背景修复模型补全剔除区域的静态信息,并进行点线面特征的提取以完成定位与建图的任务。在公开数据集TUM中进行验证,实验结果表明所提算法相较于ORB-SLAM3、RGBD-SLAM、DS-SALM的平均绝对轨迹误差分别减少了78.2%、81.4%以及17.6%,表现了良好的轨迹精度与构图能力。

关键词：同时定位与地图构建深度优化剔除物体背景修复

基于复频率信号注入的直流接地极线路故障测距方法

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电力系统自动化 2024年第17期48卷 109-118页

作者：张鑫华何佳伟李斌戴魏吴通华叶善堃电网运行风险防御技术与装备全国重点实验室江苏省南京市211106 智能电网教育部重点实验室(天津大学) 天津市300072

在直流输电系统接地极线路配备阻抗监视系统的背景下,可利用高频测量阻抗特性实现故障距离的精确计算。然而,分析发现直流系统接地极线路在不同故障条件下可能产生相同的高频测量阻抗,这意味着测量阻抗与故障距离间不是一一映射关系,由... 详细信息

在直流输电系统接地极线路配备阻抗监视系统的背景下,可利用高频测量阻抗特性实现故障距离的精确计算。然而,分析发现直流系统接地极线路在不同故障条件下可能产生相同的高频测量阻抗,这意味着测量阻抗与故障距离间不是一一映射关系,由单一测量阻抗难以得到准确的故障距离。文中分析了高频测量阻抗的重合特性随注入信号变化的特征,提出了基于复频率信号注入的故障测距方法,并给出了复频率的选定策略。该方法改进了基于高频测量阻抗幅相特性的接地极线路故障测距方法,实现了故障位置的准确计算。最后,通过仿真算例充分验证了所提测距方法的可行性和精确性。

关键词：直流输电系统接地极线路故障测距高频测量阻抗复频率信号注入

栀子苷抑制HSP70释放改善风湿热痹证胶原性关节炎大鼠血管新生的作用研究

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中国药理学通报 2024年第2期40卷 324-334页

作者：舒寅甘珮荣王言卜妍红吴虹安徽中医药大学药学院新安医学教育部重点实验室中药复方安徽省重点实验室安徽合肥230012

目的探讨栀子苷(geniposide,GE)改善风湿热痹证胶原性关节炎(collagen induced arthritis,CIA)大鼠血管新生的作用是否与调控热休克蛋白70(heat shock proteins 70,HSP70)的释放有关。方法在大鼠背部和尾根部多点皮内注射完全弗氏佐剂(c... 详细信息

目的探讨栀子苷(geniposide,GE)改善风湿热痹证胶原性关节炎(collagen induced arthritis,CIA)大鼠血管新生的作用是否与调控热休克蛋白70(heat shock proteins 70,HSP70)的释放有关。方法在大鼠背部和尾根部多点皮内注射完全弗氏佐剂(complete Freund’s adjuvant,CFA)与鸡Ⅱ型胶原蛋白(chicken type II collagen,CCII)等体积混合物,构建CIA模型,在此基础上,给予风湿热刺激,建立风湿热痹证CIA大鼠(CIA rats with moist heat arthralgia spasm syndrome,CIA-S)模型。造模成功后随机分组,给药组分别用GE(60、120 mg·kg^(-1)·d^(-1))、MTX(0.5 mg·kg^(-1)·3d^(-1))灌胃两周,取材。观察大鼠体质量、关节炎指数(arthritis index,AI)等评价模型情况,关节表面温度和血流变指标评价热痹模型热属性,HE染色观察大鼠滑膜病理,多普勒彩超检测血流信号,免疫组化和Westren blot法检测滑膜组织HSP70、CD31、VEGF含量,ELISA法检测大鼠血清HSP70含量。EdU染色、细胞划痕和Transwell迁移实验以及成管实验探究HSP70对人脐静脉血管内皮细胞(human umbilic vein endothelial cells,HUVECs)的增殖、迁移、成管能力的影响。结果与空白组相比,CIA-S组关节肿胀,热属性明显,血管新生强烈,滑膜组织异常增生,炎性细胞浸润,可见微血管形成;CIA-S组与CIA组比较,关节红肿程度加重,炎症峰值提前、持续时间延长,消退缓慢,血管新生与HSP70表达更为强烈。GE给药组呈剂量依赖性,有效改善关节炎症状,减少HSP70含量。细胞实验结果表明,GE抑制HSP70的表达和释放,进而抑制HSP70诱导的HUVECs增殖、迁移和成管能力增强。结论GE有可能通过抑制HSP70的释放改善风湿热痹证CIA大鼠血管新生,进而改善关节炎。

关键词：风湿热痹证CIA大鼠 HSP70 血管新生栀子苷人脐静脉血管内皮细胞热应激

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基于深度学习的光纤麦克风频带扩展

安徽大学学报（自然科学版） 2024年第3期48卷 39-45页

作者：方健甄胜来陈鑫俞本立安徽大学光电信息获取与控制教育部重点实验室安徽合肥230601 安徽大学信息材料与智能感知安徽省实验室安徽合肥230601

光纤麦克风具有体积小、精度高、抗干扰能力强等优点,能在复杂环境下拾取目标语音.然而,在采集语音过程中,光纤麦克风受响应带宽限制,出现了高频成分缺失情况,进而降低语音短时客观可懂度(short-time objective intelligibility,简称ST... 详细信息

光纤麦克风具有体积小、精度高、抗干扰能力强等优点,能在复杂环境下拾取目标语音.然而,在采集语音过程中,光纤麦克风受响应带宽限制,出现了高频成分缺失情况,进而降低语音短时客观可懂度(short-time objective intelligibility,简称STOI)和信噪比(signal-to-noise ratio,简称SNR).将时间卷积模块(temporal convolutional module,简称TCM)引入Wave-U-Net,提出TCM_Wave-U-Net.在此基础上,提出频域卷积递归神经网络(convolutional recurrent neural networks,简称CRN)与时域TCM_Wave-U-Net协同的网络(简称协同网络).实验结果表明:协同网络具有较强的泛化性和鲁棒性.该文研究结果为光纤麦克风的语音保真拾取奠定了基础.

关键词：光纤麦克风频带扩展深度学习卷积神经网络多尺度融合