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基于铌酸锂电光效应的电场传感器研究进展（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第11期 94-106页

作者：邓世耀彭佳豪王李波刘润昊符方恒陈华江韦玉明杨铁锋关贺元卢惠辉暨南大学广东省光纤传感与通信重点实验室暨南大学广东省高等学校光电信息与传感技术重点实验室

电场传感器在汽车、航空电子、医疗器械、电力系统以及高能物理研究等领域具有广阔的应用前景，相关研究在工程技术和科学研究领域具有重要意义。介绍了电场传感器的几种工作原理，对比分析了基于铌酸锂电光效应的电场传感器的优势。分... 详细信息

电场传感器在汽车、航空电子、医疗器械、电力系统以及高能物理研究等领域具有广阔的应用前景，相关研究在工程技术和科学研究领域具有重要意义。介绍了电场传感器的几种工作原理，对比分析了基于铌酸锂电光效应的电场传感器的优势。分别推导了集成光波导马赫-曾德尔结构和基于共振峰漂移的微结构电场传感器的工作原理。总结和分析了铌酸锂块状晶体型和薄膜铌酸锂型的电场传感器近年来的研究进展，还重点讨论和分析了传感器件结构在灵敏度、线性动态范围、频率响应、器件尺寸等工作性能指标上的提升和关键技术。对未来基于铌酸锂电光效应的电场传感器发展前景和所面临的挑战进行了展望。

关键词：铌酸锂电场传感器电光效应集成光波导微结构

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超表面光学衍射神经网络及其应用

激光与光电子学进展 2024年

作者：李昊李枫竣李向平暨南大学光子技术研究院广东省光纤传感与通讯重点实验室

光学神经网络是以光子作为信息载体，构建光学神经元和光学突触连接模型，是实现光学人工智能高性能计算任务的关键元件。而超表面作为一种可对光场多维度特性调控的亚波长尺度人工微结构，成为光学神经网络的新载体，为大规模密集型计... 详细信息

光学神经网络是以光子作为信息载体，构建光学神经元和光学突触连接模型，是实现光学人工智能高性能计算任务的关键元件。而超表面作为一种可对光场多维度特性调控的亚波长尺度人工微结构，成为光学神经网络的新载体，为大规模密集型计算任务的并行处理提供了新的可能。本文综述了基于超表面的光学衍射神经网络的发展和挑战，介绍了利用超表面光学衍射神经网络实现光场多任务并行处理、芯片集成以及在图像识别分类、光学信息处理和复杂视觉任务方面的应用，最后对超表面光学衍射神经网络发展面临的挑战和潜在应用进行展望。

关键词：超表面光学神经网络芯片人工智能

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基于无透镜散斑图像编码的集成式光谱检测

红外与激光工程 2024年第3期53卷 175-183页

作者：周天彪黄思远文龙陈沁暨南大学物理与光电工程学院纳米光子学研究院广东省纳米光学操控重点实验室广东广州511443

近年来,片上光谱检测技术由于其优异的集成特性在各种应用中引起了广泛的关注。得益于集成在各类便携式平台的低成本图像传感器,与波长相关的图像编码技术成为一种新兴的集成式光谱检测方法。为了准确地对图像中的光谱信息进行解码,通... 详细信息

近年来,片上光谱检测技术由于其优异的集成特性在各种应用中引起了广泛的关注。得益于集成在各类便携式平台的低成本图像传感器,与波长相关的图像编码技术成为一种新兴的集成式光谱检测方法。为了准确地对图像中的光谱信息进行解码,通常需要物镜和较大的工作距离,这些都不可避免地增加了光学系统的复杂性和整个检测系统的尺寸。文中提出了一种基于卷积神经网络算法的新型散斑图像编码技术,通过将纳米散射结构直接集成到图像传感器表面进行散斑成像,实现了无需光学镜头的片上集成式光谱检测功能。这种高集成、低成本的光谱检测方法和器件利用先进算法克服了有限硬件资源造成的弱光谱检测能力,有望在现场快检和分布式传感网络等领域得到应用。

关键词：显微光谱仪图像编码散射深度学习

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一种支持内嵌数据处理的合约漏洞修复方案

西安电子科技大学学报 2024年第1期51卷 178-186页

作者：彭泳翔刘志全王立波吴永东马建峰陈宁暨南大学信息科学技术学院广东广州510632 广东省网络与信息安全漏洞研究重点实验室广东广州510643 西安电子科技大学网络与信息安全学院陕西西安710071

智能合约是一段部署在区块链上的程序,为分布式交易提供了可能。然而,由于智能合约携带的金融属性及部署后不可改变的特性,使其成为黑客攻击的目标。因此,为保证合约的安全性,需对漏洞合约进行修复。然而,现有合约漏洞修复方案存在修复... 详细信息

智能合约是一段部署在区块链上的程序,为分布式交易提供了可能。然而,由于智能合约携带的金融属性及部署后不可改变的特性,使其成为黑客攻击的目标。因此,为保证合约的安全性,需对漏洞合约进行修复。然而,现有合约漏洞修复方案存在修复成功率低、无法处理复杂合约等问题,为此提出一种支持内嵌数据处理的合约漏洞修复方案。该方案首先研究并形式化以太坊虚拟机动态装载机制,并基于内存拷贝指令构建内嵌数据定位算法,解析并反编译智能合约字节码结构;接着基于蹦床机制对智能合约字节码进行重写,并修正因重写而产生的内嵌数据地址偏移;最终实现智能合约的漏洞修复。基于所提方案实现原型工具SCRepair,部署于本地测试网络Ganache以对其进行性能测试,并与现有漏洞修复工具EVMPatch和Smartshield进行比较。实验结果表明,相比于EVMPatch,SCRepair的合约字节码重写成功率提升了约26.9%,并有着更好的执行重写稳定性,受编译器版本的较影响小;相比于Smartshield,SCRepair能够更好地处理复杂合约。

关键词：区块链智能合约字节码重写反编译蹦床

基于高分辨率模态柔度矩阵桥梁损伤识别的少量传感器方法

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第7期51卷 127-136页

作者：马宏伟郑晓杰夏子立闫禹聂振华东莞理工学院生态环境与建筑工程学院广东东莞523808 广东省城市生命线工程智慧防灾与应急技术重点实验室广东东莞523808 暨南大学力学与建筑工程学院广东广州510632 “重大工程灾害与控制”教育部重点实验室广东广州510632 港珠澳大桥管理局广东珠海519060

为了降低监测系统成本和提高桥梁损伤识别精度,本文利用少量传感器获得高分辨率模态振型.在考虑路面粗糙度的情况下,基于柔度变化率进行损伤识别.在不同路面粗糙度水平下,对移动车辆荷载作用下桥梁上所测位移响应进行特征正交分解,再将... 详细信息

为了降低监测系统成本和提高桥梁损伤识别精度,本文利用少量传感器获得高分辨率模态振型.在考虑路面粗糙度的情况下,基于柔度变化率进行损伤识别.在不同路面粗糙度水平下,对移动车辆荷载作用下桥梁上所测位移响应进行特征正交分解,再将得到的主成分矩阵中高频动力分量信息过滤,获得高分辨率的模态振型.利用少量传感器方法得到的高分辨率模态振型计算柔度变化率,将其作为桥梁损伤定位的指标.为了验证该方法的有效性,对一简支梁进行模拟和试验.结果显示,该方法在考虑不同粗糙度水平情况下,利用少量传感器得到高分辨率模态振型的柔度变化率能准确定位损伤.

关键词：损伤识别高分辨率模态振型少量传感器路面粗糙度柔度矩阵

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一种支持交易筛选的高性能智能合约测试方案

西安电子科技大学学报 2024年第3期51卷 194-202页

作者：彭泳翔马勇刘志全王立波吴永东陈宁唐泳暨南大学信息科学技术学院广东广州510632 江西师范大学计算机信息工程学院江西南昌330022 广东省网络与信息安全漏洞研究重点实验室广东广州510643 电子科技大学计算机科学与工程学院四川成都610054

近年来,作为以太坊的重要组成部分,智能合约引起了工业界与学术界的广泛兴趣。智能合约是一段部署在区块链上的程序,为分布式交易提供了可能。然而,由于智能合约携带的金融属性,使其成为黑客攻击的目标。因此,为保证合约的安全性,需对... 详细信息

近年来,作为以太坊的重要组成部分,智能合约引起了工业界与学术界的广泛兴趣。智能合约是一段部署在区块链上的程序,为分布式交易提供了可能。然而,由于智能合约携带的金融属性,使其成为黑客攻击的目标。因此,为保证合约的安全性,需对漏洞合约进行修复并通过测试保证功能一致性。然而,现有智能合约测试方案缺乏拓展性、重放准确性低以及储存消耗大等问题。为此,提出一种支持交易筛选的高性能智能合约测试方案。该方案首先基于以太坊状态变更建模交易特征,增强扩展性;接着基于二阶树结构储存以太坊历史数据,优化储存空间;最后通过分叉机制进行交易重放,实现在不干扰主链的情况下对修复合约进行测试。基于所提方案实现原型工具SCTester,并与现有合约测试方案EVMPatch、HARTEL和KIM相比较。实验结果表明,所提方案在拓展性与重放准确率有更好的表现,并且在空间消耗方面,所提方案相较于KIM降低了约21.6%的储存空间;在时间消耗方面,所提方案相较于KIM在账户测试场景下的交易重放减少了约70.5%的时间消耗。

关键词：区块链智能合约合约测试

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卵泡液中全氟及多氟化合物的非靶向筛查及其跨血-卵屏障传递

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科学通报 2024年第6期69卷 787-796页

作者：刘晓途赵磊洪奥博庄丽丽鹿群王斌吴敏陈达暨南大学环境学院广东省环境污染与健康重点实验室广州511443 烟台毓璜顶医院生殖科烟台264000 首都医科大学附属北京朝阳医院生殖医学中心北京100020 北京大学公共卫生学院生育健康研究所国家卫生健康委生育健康重点实验室北京100191 北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用国家重点实验室北京102211

全氟及多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类受到全球关注的重要污染物,除传统PFAS外,越来越多的新型PFAS得到广泛应用,然而对其环境存在、人体暴露及健康风险缺乏足够的研究.鉴定新型PFAS并阐述其环境与健康风险... 详细信息

全氟及多氟化合物(per-and polyfluoroalkyl substances,PFAS)是一类受到全球关注的重要污染物,除传统PFAS外,越来越多的新型PFAS得到广泛应用,然而对其环境存在、人体暴露及健康风险缺乏足够的研究.鉴定新型PFAS并阐述其环境与健康风险,成为PFAS研究的重要趋势.本研究基于高效液相色谱-高分辨率质谱技术非靶向筛查鉴定了卵泡液中的新型PFAS.通过对一级离子精确质量数、质量亏损、特征碎片离子、保留时间等信息进行定性确证,本研究在99名寻求辅助生殖技术治疗女性的卵泡液中,共筛查出2种新型氯取代全氟烷基醚磺酸(Cl-PFESAs)和7种氢取代全氟烷基羧酸(H-PFCAs),其中4:2 Cl-PFESAs和5:2 Cl-PFESA的检出率高于90%,HPFHpA、H-PFOA、H-PFNA和H-PFUdA的检出率高于50%.通过对同一人群配套的血液样本进行分析,确定了这些新型PFAS的跨血-卵屏障传递系数介于0.56~1.02,其中H-PFCAs的传递系数呈现随化合物的碳数增大而下降的趋势.本研究为进一步筛查新型未知PFAS及探索PFAS对女性生殖健康的潜在影响提供了研究基础.

关键词：全氟及多氟化合物非靶向筛查卵泡液血-卵屏障传递系数

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基于光学反射层析成像技术的全场前房角测量

生物化学与生物物理进展 2024年第9期51卷 2240-2248页

作者：刘碧旺钟俊平林海纳曾亚光余有平李泓毅韩定安陈金莺佛山大学物理与光电工程学院粤港澳智能微纳光电技术联合实验室佛山528225 佛山大学机电工程与自动化学院佛山528225 暨南大学第一附属医院眼科广州510632

目的闭角型青光眼(ACG)是主要的致盲性眼病之一,研究前房角对闭角型青光眼的诊断具有重要价值。目前,前房角的检查方法包括裂隙灯前房角镜检查、水前房角镜检查、超声生物显微镜(UBM)和眼前节光学相干层析成像(AS-OCT)等。裂隙灯前房角... 详细信息

目的闭角型青光眼(ACG)是主要的致盲性眼病之一,研究前房角对闭角型青光眼的诊断具有重要价值。目前,前房角的检查方法包括裂隙灯前房角镜检查、水前房角镜检查、超声生物显微镜(UBM)和眼前节光学相干层析成像(AS-OCT)等。裂隙灯前房角镜检查和水前房角镜检查便于观察前房角结构,但存在侵入性操作和眼部感染的风险;UBM能精确测量前房角的细微结构,但操作复杂且不适用于经历过外伤或接受过眼科手术的患者;而AS-OCT虽能提供详细的前房角图像,但设备成本较高。本研究旨在探索一种能够低成本实现全场前房角测量的非侵入、无损伤的光学反射层析成像技术(ORT),实现对猪眼三维结构成像和前房角的全场测量。方法搭建了由CMOS相机、远心系统、电机和白光光源组成的光学反射层析成像系统,其空间分辨率为~8.5μm。采集0~2π范围内的反射投影信息,经滤波反射层析算法处理得到三维结构图像,并测量出全场前房角度数。结果本研究使用ORT技术成功采集了猪眼的反射投影数据,重建出其三维结构图像,并测量了前房角度数。重建的三维图像清晰展示了巩膜和虹膜等重要结构,并与实物图的结构一一对应。将ORT与光学相干层析成像系统对猪眼前房角度数的测量结果进行对比,显示两种方法的平均差值为0.51°,均方误差MSE为0.317。结论ORT是一种非侵入、无损伤、成本低和成像分辨率高的技术,能够实现猪眼的三维结构成像和全场前房角测量。该技术为闭角型青光眼的诊断提供了新的视角,对眼科疾病的筛查、诊断和监测具有重要的临床价值。

关键词：闭角型青光眼全场前房角光学反射层析成像

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基于增强型谐波游标效应的光纤温度传感器

光学精密工程 2024年第15期32卷 2344-2354页

作者：林子曦李雨婷杨玉强李依潼张钰颖广东海洋大学深圳研究院深圳518120 广东海洋大学广东省南海海洋牧场智能装备重点实验室广东湛江524088 广东海洋大学电子与信息工程学院广东湛江524088 广东海洋大学智慧海洋传感网及其装备工程技术研究中心广东湛江524088

提出一种基于增强型谐波游标效应增敏的光纤温度传感器,该传感器由光纤萨格奈克干涉计(Sagnac Interferometer,SI)和法布里-珀罗干涉计(Fabry-Perot Interferometer,FPI)级联构成。通过控制FPI的自由光谱范围为SI的自由光谱范围的整数... 详细信息

提出一种基于增强型谐波游标效应增敏的光纤温度传感器,该传感器由光纤萨格奈克干涉计(Sagnac Interferometer,SI)和法布里-珀罗干涉计(Fabry-Perot Interferometer,FPI)级联构成。通过控制FPI的自由光谱范围为SI的自由光谱范围的整数倍且两者具有相反的温度响应,实现增强型谐波游标效应。实验结果表明,增强型谐波游标效应和增强型普通游标效应具有几乎相同的温度灵敏度,分别为单个FPI和SI灵敏度的28.7倍和16.9倍,增强型谐波游标放大倍率分别为普通谐波游标放大倍率的3.4倍和1.8倍,但增强型谐波游标效应对应的熊猫光纤长度失谐量明显大于增强型普通游标效应,且阶数越高对应的失谐量越大,因此,增强型谐波游标放大倍率更容易控制和实现。该传感器在获取高灵敏度的同时,稳定性能好、制备成本低,具有非常好的应用前景。

关键词：光纤传感器法布里-珀罗干涉计萨格奈克干涉计增强型游标效应谐波游标效应温度传感器

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