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高效率高功率976 nm半导体激光芯片设计与制备

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中国激光 2024年第7期51卷 211-216页

作者：付鹏张艳春赵涛赵勇明唐松李颖韩沈丹广东先导院科技有限公司广东广州510535 度亘核芯光电技术(苏州)有限公司江苏苏州215124

976 nm高功率半导体激光芯片是光纤激光器的核心部件,具有极为重要的产业价值。报道了课题组在高效率高功率半导体激光芯片的设计、制作与测试方面的研究成果。为了最大限度地提高器件的功率转换效率,同时满足苛刻的寿命要求,在设计上... 详细信息

976 nm高功率半导体激光芯片是光纤激光器的核心部件,具有极为重要的产业价值。报道了课题组在高效率高功率半导体激光芯片的设计、制作与测试方面的研究成果。为了最大限度地提高器件的功率转换效率,同时满足苛刻的寿命要求,在设计上采用双非对称大光腔波导结构,同时对量子阱结构、波导结构、掺杂以及器件结构进行了优化;在外延生长方面,系统地优化了生长工艺参数,确保了外延材料具有极高的内量子效率及低内损耗。大量测试表明:所制作的器件(腔长为5 mm、发光条宽为200μm的芯片)在室温、连续波(CW)测试条件下,阈值电流约为1 A,斜率效率为1.14 W/A;当电流为9 A时,最高功率转换效率高达72.4%;当电流为30 A时,输出功率达到29.4 W,功率转换效率为61.3%;对应于95%光场能量的水平远场发散角低至8.7°。上述参数性能已经达到了国际同类产品的先进水平。

关键词：激光器半导体激光芯片高功率转换效率高功率低水平远场发散角 976 nm

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大口径碳化硅机器人柔性磨削去除特性研究

光学技术 2024年第3期50卷 379-384页

作者：赵鹏玮王东方张金平张珑郑列华中国科学院上海技术物理研究所光电制造工程中心上海200080 中国科学院大学北京100049 苏州拓坤光电科技有限公司江苏太仓215400

我国空间遥感、深空探测、空间战略装备等国家重大工程的快速实施,对大口径复杂曲面光学元件的高效制造提出了要求。为了提高光学加工中研磨阶段的效率,提出了基于工业机器人的柔性磨削技术。分析并比较柔性磨削技术与传统刚性磨削、传... 详细信息

我国空间遥感、深空探测、空间战略装备等国家重大工程的快速实施,对大口径复杂曲面光学元件的高效制造提出了要求。为了提高光学加工中研磨阶段的效率,提出了基于工业机器人的柔性磨削技术。分析并比较柔性磨削技术与传统刚性磨削、传统研磨技术的差异,提出了等体积去除模型并验证其正确性。研究了磨削去除体积与驻留时间、压力以及转速的关系。实验条件下,柔性磨削去除效率为0.59mm^(3)/s,高于传统小磨头研磨效率8.4×10^(-2)mm^(3)/s。论文提出的柔性磨削技术为大口径碳化硅空间反射镜高效磨削提供一条新技术途径。

关键词：光学加工非球面精密磨削柔性磨削等体积去除

长读长测序技术在胚胎植入前遗传学检测中的应用

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中华生殖与避孕杂志 2024年第2期44卷 188-192页

作者：万成丁韬力马杰良王兴兴杨季陆思嘉序康医疗科技(苏州)有限公司苏州215000

近年来,长读长测序技术发展迅速,在基因组、转录组、表观遗传学等研究方向发挥了重要作用,并显示出在临床检测领域的广阔应用前景。本文介绍了主要的长读长测序平台的基本原理和性能,综述了该技术在胚胎植入前遗传学检测中的研究进展,... 详细信息

近年来,长读长测序技术发展迅速,在基因组、转录组、表观遗传学等研究方向发挥了重要作用,并显示出在临床检测领域的广阔应用前景。本文介绍了主要的长读长测序平台的基本原理和性能,综述了该技术在胚胎植入前遗传学检测中的研究进展,以及当前面临的主要挑战和未来可能的发展方向。

关键词：生殖健康胚胎植入前遗传学检测长读长测序临床应用

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星载紫外相机空间目标探测能力研究

深空探测学报（中英文） 2024年第1期11卷 100-108页

作者：孙天宇唐义刘婉玉卞子煜曾天机徐文斌北京理工大学光电学院北京100081 苏州朗晖光电科技有限公司苏州215300 北京环境特性研究所北京100039

卫星在发生由太阳翼导致的季节性闪烁时反射光谱会向短波偏移,波长更短的紫外段在空间目标太阳翼探测中具有潜在优势。针对空间目标探测,建立了空间目标探测信噪比和探测距离模型。针对模型中影响最大的材料特性,测量了典型卫星材料、... 详细信息

卫星在发生由太阳翼导致的季节性闪烁时反射光谱会向短波偏移,波长更短的紫外段在空间目标太阳翼探测中具有潜在优势。针对空间目标探测,建立了空间目标探测信噪比和探测距离模型。针对模型中影响最大的材料特性,测量了典型卫星材料、太阳翼电池材料等紫外和可见光段的光谱反射率,也分析了模型中探测器和深空背景等其它影响因素。以“实践五号”和“天网5D”卫星为例,验证了紫外在太阳翼探测上的确存在显著优势。结果表明,相对于卫星主体可见光探测,太阳翼紫外探测信噪比增强1.3~1.6倍,由紫外和可见光复合探测距离可提升1.5~1.8倍。并且紫外在临边、掩星模式下,以及卫星变轨中发动机尾焰的探测中较可见光具有明显技术优势,因而紫外探测在空间目标探测中具有明显的费效比和探测能力优势。

关键词：天基紫外紫外探测空间目标太阳翼光谱反射率

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动态拓扑结构混合粒子群算法及其应用

计算机科学与探索 2024年第8期18卷 2065-2079页

作者：王浩丞李凌湘潭大学物理与光电工程学院湖南湘潭411105 苏州中科华影健康科技有限公司江苏苏州215123

针对传统粒子群算法面对较高维度参数整定问题时所表现出的寻优速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种动态环形拓扑结构混合粒子群算法(DynRing-hfpso)。该算法以粒子群算法为基底,融合萤火虫算法的优点,通过定义选择逻辑使粒子在迭... 详细信息

针对传统粒子群算法面对较高维度参数整定问题时所表现出的寻优速度慢、易陷入局部最优解的问题,提出一种动态环形拓扑结构混合粒子群算法(DynRing-hfpso)。该算法以粒子群算法为基底,融合萤火虫算法的优点,通过定义选择逻辑使粒子在迭代过程中各自独立地交替进行全局搜索与局部探索,并以自适应的粒子速度与位置约束方法提高算法在迭代过程中信息的利用率。对粒子群拓扑结构进行改进,以动态多邻域环形拓扑结构提高搜索空间覆盖能力,均衡收敛速度。设置动态性能分析以及消融实验,验证算法中粒子分布质量与改进措施的有效性。采用分数阶比例-积分-微分(FOPIλDμ)控制下的速度伺服系统作为应用场景,将该算法与其他四种算法进行对比。结果表明,DynRing-hfpso算法较已有的元启发式优化算法有更快的收敛速度与更优的收敛精度,且在多次实验中展现出更强的鲁棒性。

关键词：环形拓扑结构粒子群算法萤火虫算法分数阶PID 自整定

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基于多尺度数据集的虫害检测模型

农业工程学报 2024年第5期40卷 196-206页

作者：陈冬梅林佳王海亮吴开华陆玉恒周晓飞张竞成杭州电子科技大学自动化学院杭州310018 杭州睿坤科技有限公司杭州310018

在复杂和密集尺度的农业检测任务中基于Transformer的DETR类模型逐渐崭露头角,但现有的传统量化分析难以深入探究检测模型的优化策略和机制的有效性。为了满足密集小型昆虫的检测和计数的需求,该研究构建了真实场景采集的包含稻飞虱、... 详细信息

在复杂和密集尺度的农业检测任务中基于Transformer的DETR类模型逐渐崭露头角,但现有的传统量化分析难以深入探究检测模型的优化策略和机制的有效性。为了满足密集小型昆虫的检测和计数的需求,该研究构建了真实场景采集的包含稻飞虱、蚜虫和麦蜘蛛3类小型害虫的多尺度虫害数据集(multi-scale tiny crowded planthopper-aphid-wheat mite pest detection,MTC-PAWPD),提出基于黏连率和相对尺寸的数据划分方式,将虫害数据集分为密集分布、大尺度、中小尺度和超小尺度4类场景。通过分析DINO模型在特定场景下的性能表现,设计详尽的消融试验方案,以特征与其关键组件查询的可视化试验辅助,验证虫害检测任务性能提高与各个模块之间尤其是与查询相关模块的联系。经试验,模型在MTC-PAWPD测试集上的mAP@50达70.0%,与其他主流模型相比提升2.3个百分点。在4类场景中mAP@50分别达42.5%、79.4%、75.7%和62.4%,在多尺度、密集任务中表现出较强的检测性能。通过针对自身模块的消融和可视化试验证明模型性能提升与Transformer部分的优化模块相关性更大。试验说明基于DINO的虫害检测模型在田间复杂背景下多尺度的复杂虫害检测任务中具有强大的泛化能力和实用价值。

关键词：目标检测模型 Transformer 虫害深度学习

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大气红外波段的片上集成式偏振光谱成像器件

红外与激光工程 2024年第4期53卷 42-50页

作者：周健宇李全民王劲黄胜弟南京波长光电科技股份有限公司江苏南京211121

红外探测与遥感是气象观测的核心技术,红外辐射探测仪作为气象卫星的重要载荷,主要用于大气温度、湿度的定量化探测,其探测精度取决于光谱和偏振测量的通道数。常见的技术方案是通过组合滤光片与偏振片转轮实现光谱和偏振的探测,这造成... 详细信息

红外探测与遥感是气象观测的核心技术,红外辐射探测仪作为气象卫星的重要载荷,主要用于大气温度、湿度的定量化探测,其探测精度取决于光谱和偏振测量的通道数。常见的技术方案是通过组合滤光片与偏振片转轮实现光谱和偏振的探测,这造成了系统体积大、功耗高、通道数少的问题。发展片上集成式偏振光谱成像器件是解决上述问题的有效方法,已有研究主要采用薄膜谐振腔或共振微结构的阵列化方案,但二者都无法兼顾光谱和偏振选择的要求。有鉴于此,提出了一种基于薄膜微结构耦合调控的设计新思路,以13μm附近的大气红外波段为例,实现了片上集成式的偏振光谱成像,6个通道的平均透过率和消光比分别达到了94%和30。该器件有望在将来被广泛应用于偏振光谱成像领域中,同时,由于该器件对基底折射率并不敏感,基底的选择也会更加自由。

关键词：大气红外片上集成薄膜微结构偏振光谱成像

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新技术方法在新药研发中的应用

中国新药杂志 2024年第14期33卷 1458-1465页

作者：王春明牛张明张龙德睿智药(苏州)新药研发有限公司苏州215100 杭州德睿智药科技有限公司杭州310000

新药研发是一个漫长且复杂的过程,需要高投入并伴有高风险和较低的成功率,因此提高新药研发效率,以最快的速度获得高质量的药物分子是所有新药研发企业梦寐以求的结果。为了克服传统二维细胞和动物实验模型简单、与人相关性差、低预测性... 详细信息

新药研发是一个漫长且复杂的过程,需要高投入并伴有高风险和较低的成功率,因此提高新药研发效率,以最快的速度获得高质量的药物分子是所有新药研发企业梦寐以求的结果。为了克服传统二维细胞和动物实验模型简单、与人相关性差、低预测性和/或高成本的弊端,开发和使用人体相关性更好、预测性更高、耗时更少、花费更低、动物福利更好的新技术方法已经迫在眉睫。高通量组学、类器官、器官芯片、模型引导的药物开发、人工智能等新型的技术和方法经过几十年的发展已经越来越成熟,并已经在新药研发领域展现出潜在的应用价值和应用前景。本文将对上述5种新技术方法在新药研发中的应用进行综述,使读者能够对这些新技术方法有一定的了解,以促进这些新技术方法在新药研发中的应用。

关键词：新药研发新技术方法组学类器官器官芯片模型引导的药物开发人工智能

6061铝合金激光摆动-电弧复合焊组织与力学性能分析

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焊接学报 2024年第1期45卷 94-102,I0008,I0009页

作者：张贺靳军蒋平张风东张振鹏周志凯中车青岛四方机车车辆股份有限公司青岛266111 华中科技大学武汉430074 卡门哈斯激光科技(苏州)有限公司苏州215000

对高铁6 mm的6061铝合金进行激光摆动-电弧锁底对接焊,以焊缝熔深与气孔率为指标,借助扫描电子显微镜(scanning election microscope,SEM),电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)等表征手段分析了摆动频率对焊缝微观... 详细信息

对高铁6 mm的6061铝合金进行激光摆动-电弧锁底对接焊,以焊缝熔深与气孔率为指标,借助扫描电子显微镜(scanning election microscope,SEM),电子背散射衍射(electron backscatter diffraction,EBSD)等表征手段分析了摆动频率对焊缝微观组织与力学性能的影响规律.结果表明,当摆动频率升高为250 Hz时,焊缝气孔率降至1%以下,靠近熔合线附近的焊缝区域主要由柱状枝晶组成,而焊缝中心电弧区域主要由等轴枝晶组成,激光摆动频率变化会影响单位周期内光束前进距离,进而影响光束对熔池后方的搅拌能力强弱,随着激光摆动频率的增大,熔池的搅拌作用效果增强,焊缝中心等轴枝晶细化程度明显,晶粒尺寸由68μm降至44μm.当摆动频率为250Hz时,接头的抗拉强度达到最大为229 MPa,约为母材强度的73%,焊缝气孔率的降低和焊缝中心细化的枝晶组织为接头强度提高提供了有利条件.

关键词：激光摆动-电弧复合焊摆动频率气孔率微观组织力学性能