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C+L波段低弯曲损耗非耦合三模组渐变折射率光纤设计

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电子学报 2024年第8期52卷 2659-2667页

作者：王卓崔明杰余长源香港理工大学电机及电子工程学系中国香港999077 香港理工大学光子研究院中国香港999077 香港理工大学深圳研究院广东深圳518057

光纤是现代通信网络中最为稳定的信号传输媒介,提升光纤模式的数量是满足通信容量日益增加的有效方法.本文设计了低弯曲损耗的非耦合三模组(LP_(01),LP_(11),LP_(21))渐变折射率光纤,运用分层分析法给出了渐变折射率光纤中模组的严格截... 详细信息

光纤是现代通信网络中最为稳定的信号传输媒介,提升光纤模式的数量是满足通信容量日益增加的有效方法.本文设计了低弯曲损耗的非耦合三模组(LP_(01),LP_(11),LP_(21))渐变折射率光纤,运用分层分析法给出了渐变折射率光纤中模组的严格截止条件.此外,利用有限元仿真软件求解光纤模式的有效模场面积和弯曲损耗,得到低弯曲损耗条件下在C+L波段(1530~1625 nm)传输三模组的设计区间.揭示了纤芯中心折射率凹陷和沟槽层共同作用可促进光纤径向高阶模式的截止.模拟结果表明,所设计光纤的模组间有效折射率差大于等于3×10^(-3),弯曲半径为30 mm时的最大弯曲损耗为1.3 d B/km,符合ITU-T推荐的低弯曲损耗条件.而且,在1550 nm波长下,模组内简并模有较小的差分模式群时延(≈176 ps/km),可通过4×4多输入多输出技术补偿简并模之间的串扰.该光纤可适用于C+L波段上实现模组间非耦合的空分复用信号传输.

关键词：少模光纤渐变折射率低弯曲损耗空分复用光纤通信

面向跨联盟链的隐私保护数据要素交易审计方案

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计算机研究与发展 2024年第10期61卷 2540-2553页

作者：张川王子豪梁晋文刘梦轩邓淏天祝烈煌北京理工大学网络空间安全学院香港理工大学电子计算学系

随着企业数据资产化的发展，联盟链成为了企业联盟内部数据交易的核心基础设施.利用联盟链构建去中心化、不可篡改、访问可控的数据交易市场，可以提高数据交易的可信度，降低数据泄露风险.然而，随着企业联盟的增多，如何促进跨企业联... 详细信息

随着企业数据资产化的发展，联盟链成为了企业联盟内部数据交易的核心基础设施.利用联盟链构建去中心化、不可篡改、访问可控的数据交易市场，可以提高数据交易的可信度，降低数据泄露风险.然而，随着企业联盟的增多，如何促进跨企业联盟的数据要素流通，抵御数据隐私泄露、数据欺诈和支付抵赖等安全威胁，成为了数据流通领域亟待解决的难题.为此，提出了一种面向跨联盟链的隐私保护数据要素交易审计方案.该方案利用联盟链进行数据存证，通过中继链上的智能合约进行数据验证和支付管理.结合Pedersen承诺和Shamir秘密分享技术，构建零知识证明机制，在不泄露数据要素的情况下防止数据欺诈的发生.此外，还引入了一种基于双线性映射的数据要素完整性审计机制，允许在不透露数据隐私的情况下验证数据要素的收据，有效解决支付抵赖问题.通过理论分析和实验评估，验证了所提方案的有效性和可靠性，在本地模拟实验环境下，实验结果表明所提方案是可行且高效的.

关键词：数据要素联盟链跨链审计零知识证明

基于相干光调控的无透镜光纤成像及其应用（特邀）

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激光与光电子学进展 2024年第6期 35-63页

作者：程圣福仲天庭胡子敏李浩然赖溥祥香港理工大学生物医学工程学系香港理工大学光子技术研究院香港理工大学深圳研究院

基于多模光纤或多芯光纤的无透镜超细光纤内窥成像技术近些年获得了快速发展，有望成为下一代的极微创、高分辨率内窥显微镜。通过对相干入射光场的时空调控，该技术可克服多模光纤中模式色散或多芯光纤中相位畸变的影响，在无需光纤末... 详细信息

基于多模光纤或多芯光纤的无透镜超细光纤内窥成像技术近些年获得了快速发展，有望成为下一代的极微创、高分辨率内窥显微镜。通过对相干入射光场的时空调控，该技术可克服多模光纤中模式色散或多芯光纤中相位畸变的影响，在无需光纤末端透镜或扫描器件的情况下实现高分辨率的聚焦、成像及相关应用。此外，在无透镜光纤内窥成像或图像传输等场景下，通过构建物理或深度学习模型，从光纤输出测量中也能实现物体信息重建。对相干光纤无透镜成像技术的发展进行综述，首先说明无透镜光纤成像的基础原理，并从主动波前调控和被动目标重建这两类角度阐述无透镜光纤成像方法，接着介绍一些先进光纤成像模态和技术，列举光纤成像相关应用，最后分析该领域所面临的挑战，总结并展望其进一步发展方向和应用前景。

关键词：多模光纤多芯光纤波前整形内窥成像光学显微成像深度学习

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基于时空协同的多数据中心低碳经济调度策略

电力系统自动化 2024年

作者：文淅宇朱继忠李盛林董瀚江华南理工大学电力学院香港理工大学电机及电子工程学系

数据中心负荷具有时空双尺度可调特性，是庞大且极具潜力的新型需求响应资源。然而，在以往数据中心经济调度的研究中，环境效益和租户的计算体验未得到充分考虑，需求响应后的执行效果评估多被忽略。对此，提出基于时空协同的多数据中... 详细信息

数据中心负荷具有时空双尺度可调特性，是庞大且极具潜力的新型需求响应资源。然而，在以往数据中心经济调度的研究中，环境效益和租户的计算体验未得到充分考虑，需求响应后的执行效果评估多被忽略。对此，提出基于时空协同的多数据中心低碳经济调度策略。首先，对数据中心工作负载的时空可调特性进行精细化建模，明晰需求响应和可再生能源消纳的具体实现路径。其次，量化租户对需求响应的满意度以保证用户侧服务体验，并在目标函数中引入碳交易成本以引导源侧减碳。最后，在中国广东电力市场日前邀约需求响应模式下使用典型数据中心数据进行算例分析。仿真结果表明，所提方案能够有效激发数据中心灵活资源的时空调节潜力，在实现整体经济性提升的同时兼顾环境效益和租户满意度。

关键词：数据中心需求响应经济调度碳交易时空协同

放射多组学协同学习预测鼻咽癌自适应放疗触发机制

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智能系统学报 2024年第1期19卷 58-66页

作者：邱成羽李兵林世杰盛嘉宝滕信智张将程煜婷张馨匀周塔葛红张远鹏蔡璟香港理工大学健康科技与资讯学系中国香港999077 南通大学医学信息学系江苏南通226019 郑州大学附属肿瘤医院河南郑州450008 香港理工大学深圳研究院广东深圳518057 香港理工大学生物医学工程学系中国香港999077

针对传统的放射多组学(影像组学、剂量组学和轮廓组学)模型往往采用特征拼接的方式,容易忽略不同组学特定统计属性、产生过拟合的问题,提出了以一致性约束和自适应权重为核心构建的多组学协同学习算法(multi-omics collaborative learni... 详细信息

针对传统的放射多组学(影像组学、剂量组学和轮廓组学)模型往往采用特征拼接的方式,容易忽略不同组学特定统计属性、产生过拟合的问题,提出了以一致性约束和自适应权重为核心构建的多组学协同学习算法(multi-omics collaborative learning,MOCL)。该算法采用一致性约束挖掘不同组学特征之间的互补模式,再通过香农熵自适应学习不同组学特征的权重,最后引入紧致度图来避免过拟合现象。通过将MOCL在311名鼻咽癌患者组成的临床影像数据上得到的实验结果与3种传统的机器学习算法以及2种多视角算法进行比较,结果表明MOCL在多组学协同学习上,具有一定的优势,能为鼻咽癌自适应放疗资格预测提供有价值的决策依据。

关键词：数据融合机器学习特征提取特征选择预测图像分析自适应算法鼻咽癌多组学

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冷喷涂增材制造技术应用研究进展

表面技术 2024年第16期53卷 19-34,67页

作者：吴应东卢静孙澄川陈子斌谢晖季华实验室广东佛山528200 湖南大学机械与运载工程学院长沙410082 香港理工大学工业与系统工程学系中国香港999077

冷喷涂增材制造(CSAM)技术作为一种新兴的快速增材制造技术,凭借其独特的“气动加速-固态沉积”的工艺特性,以及增材效率高、成形尺寸规模不受限等应用优势,已逐渐成为金属增材制造领域的新热点。通过将CSAM技术与包括选区激光熔化(SLM... 详细信息

冷喷涂增材制造(CSAM)技术作为一种新兴的快速增材制造技术,凭借其独特的“气动加速-固态沉积”的工艺特性,以及增材效率高、成形尺寸规模不受限等应用优势,已逐渐成为金属增材制造领域的新热点。通过将CSAM技术与包括选区激光熔化(SLM)、选区电子束熔化(SEBM)、电弧熔丝沉积(WAAM)、激光金属直接成形(LMDF)以及搅拌摩擦增材制造(FSAM)在内的几种典型金属增材制造技术,进行了制造效率及成本、成形尺寸规模、成形精度、产品机械性能及工艺适用材料等方面的分析对比,并总结了CSAM在当下增材制造应用中的优势和不足。基于改善CSAM目前存在成形质量欠佳、复杂结构成形能力不足等问题,重点综述了近年来关于CSAM工艺研究、喷涂部件改良以及喷涂策略创新三方面的相关研究进展。此外,针对CSAM技术现阶段在旋转增材成形、自由增材成形、损伤修复及再制造等方面的具体应用情况进行总结与讨论。最后,提出了CSAM目前面临的挑战和潜在的发展方向并强调了其在快速增材制造方面的应用价值及意义。

关键词：冷喷涂增材制造金属制造效率成形质量喷涂策略

考虑导纳约束的直流配电系统稳定性分析与参数整定方法

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中国电机工程学报 2024年

作者：姜文伟陈鹏伟吴红飞陈杰许昭南京航空航天大学自动化学院香港理工大学电机及电子工程学系

直流配电系统高度电力电子化，源-荷各子系统间易因多尺度交互作用出现振荡失稳现象，而各类电气与控制参数影响的相互耦合会进一步使得多工况的稳定性设计成为难点所在。为建立源-荷各子系统的端口导纳规范，并实现稳定性约束下端口导... 详细信息

直流配电系统高度电力电子化，源-荷各子系统间易因多尺度交互作用出现振荡失稳现象，而各类电气与控制参数影响的相互耦合会进一步使得多工况的稳定性设计成为难点所在。为建立源-荷各子系统的端口导纳规范，并实现稳定性约束下端口导纳的多参数协调重塑，本文首先将Middlebrook判据描述的禁止区域转化至实虚部-频率特性曲线范畴，设计了源-荷级联等效方式下导纳允许区间的基本形式，以及单源-多负载和多源-单负载两种等效方式下的导纳允许区间拓展形式。其次，基于导纳灵敏度和区间分配系数，提出了适用于导纳允许区间的参数整定方法，实现了稳定性约束下多子系统参数设计到单个子系统参数整定过程的解耦处理。最后，通过Boost-Buck级联配电系统、三端VSC柔性互联系统等直流测试系统，结合MATLAB/Simulink时域仿真和RT-Lab控制硬件在环实验，验证了导纳允许区间及参数整定方法在端口导纳规范建立和多参数协同调节方面的有效性。

关键词：直流配电系统阻抗分析法导纳允许区间区间分配系数参数整定

基于时空协同的多数据中心虚拟电厂低碳经济调度策略

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电力系统自动化 2024年第18期48卷 56-65页

作者：文淅宇朱继忠李盛林董瀚江华南理工大学电力学院广东省广州市510641 香港理工大学电机及电子工程学系中国香港999077

数据中心因其负荷具有时空双尺度可调特性,可被视为庞大且极具潜力的新型需求响应资源,是虚拟电厂的行业案例。然而,在以往数据中心经济调度的研究中,环境效益和租户的计算体验未得到充分考虑,需求响应后的执行效果评估多被忽略。对此,... 详细信息

数据中心因其负荷具有时空双尺度可调特性,可被视为庞大且极具潜力的新型需求响应资源,是虚拟电厂的行业案例。然而,在以往数据中心经济调度的研究中,环境效益和租户的计算体验未得到充分考虑,需求响应后的执行效果评估多被忽略。对此,提出基于时空协同的多数据中心低碳经济调度策略。首先,对数据中心工作负载的时空可调特性进行精细化建模,明晰需求响应和可再生能源消纳的具体实现路径。其次,量化租户对需求响应的满意度以保证用户侧服务体验,并在目标函数中引入碳交易成本以引导源侧减碳。最后,在中国广东电力市场日前邀约需求响应模式下,使用典型数据中心数据进行算例分析。仿真结果表明,所提方案能够有效激发数据中心灵活资源的时空调节潜力,在实现整体经济性提升的同时兼顾环境效益和租户满意度。

关键词：数据中心虚拟电厂需求响应经济调度碳交易时空协同

进气流量对滑动电弧放电分解CO的瞬态电-光-热特性和转化性能的影响

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电工技术学报 2024年

作者：刘洋章子潇赵贤根杜亚平何俊佳香港理工大学建筑环境及能源工程学系强电磁技术全国重点实验室(华中科技大学电气与电子工程学院)

进气流量作为影响滑动电弧放电特性的关键操作参数，直接关系到滑动电弧分解CO2的转化性能。该文拟通过实验研究进气流量对滑动电弧放电分解CO2的电-光-热特性及其对转化性能的影响。为此搭建了滑动电弧放电的瞬态电-光-热特性同步原位... 详细信息

进气流量作为影响滑动电弧放电特性的关键操作参数，直接关系到滑动电弧分解CO2的转化性能。该文拟通过实验研究进气流量对滑动电弧放电分解CO2的电-光-热特性及其对转化性能的影响。为此搭建了滑动电弧放电的瞬态电-光-热特性同步原位诊断平台，其中，热特性通过高速纹影技术实现。借助搭建的诊断平台，开展了不同进气流量(1.5～10 L/min)下滑动电弧放电分解CO2的实验，并对比分析进气流量对滑动电弧运动特征(即放电周期和电弧短路事件)、等离子体发光区和高温气流区面积、注入能量和CO2转化性能参数的影响规律。实验结果表明：滑动电弧的放电周期随着进气流量的增大而减小，且变化趋势近似服从于指数衰减；等离子体发光区和高温气流区的面积均与进气流量正相关，表明进气流量的增大有利于扩大活性粒子分布区域并强化对流换热过程，从而提升CO2的转化性能；过高的进气流量(10 L/min)会引发两类电弧短路事件，而短路事件的频繁发生会抑制滑动电弧的作用区域和对流换热过程，导致CO2转化性能劣化。最后，提出了进气流量对滑动电弧放电分解CO2的影响机制，将有助于理解反应器内气流与等离子体之间的相互作用关系，为反应器操作参数的调控提供指导。

关键词： CO 分解滑动电弧放电进气流量纹影技术电-光-热特性