作者单位
摘要
1 武汉大学工业科学研究院,湖北 武汉 430072
2 上海航天精密机械研究所,上海 201600
3 湖北省计量测试技术研究院,湖北 武汉 430223
铝合金薄板激光焊接经常会出现咬边、凹陷等表面缺陷。这两种缺陷由于尺寸小、特征相似,难以通过传统视觉在线检测手段对其进行精确分类和测量。开发了一种基于深度学习缺陷分类-点云测量的在线监测系统,利用高密度的点云数据对缺陷进行识别、分类与测量,解决了上述检测难题。通过双目结构光传感器采集点云数据;利用基于区域推荐网络的卷积神经网络模型识别和定位缺陷;在识别和定位缺陷后,通过对局部缺陷区域的点云进行操作,快速测量缺陷尺寸。高密度点云数据训练的模型的识别准确率达到93%,高于传统二维视觉传感器图像训练的模型。该检测系统在线检测允许的最大焊接速度为316.87 mm/s,适用于大多数激光焊接。
激光技术 激光焊接 焊接缺陷 实时检测 高密度点云数据 深度学习 
中国激光
2024, 51(4): 0402105
作者单位
摘要
上海大学 材料科学与工程学院, 上海 200444
电致变色材料应用于节能建筑、智能显示等领域, 是最具研究前景的智能材料之一。液相法制备WO3电致变色薄膜可以构建复杂多元变色结构, 在光调制幅值、响应时间, 特别是大面积低成本制备方面显现出巨大的潜力。本研究旨在开发一种低成本、易于规模化的WO3纳米晶液相镀膜工艺, 改善液相法常见的循环稳定性差和制备工艺复杂的问题。通过该方法制备了光调制幅度高、响应迅速和抗疲劳性能好的WO3电致变色薄膜。本工作对退火工艺进行优化, 成功合成出低聚集度、高结晶性的WO3纳米粉体。通过球磨分散制备WO3纳米晶镀膜液, 探究球磨对WO3纳米粒子的性能影响, 针对薄膜微结构和镀膜液结晶性对其电致变色性能进行工艺优化。获得了高光学调制幅度(82%), 短响应时间(tc/tb: 8 s/4.2 s), 高着色效率(81.5 cm2·C-1)和高循环稳定性(>1000次)的WO3电致变色薄膜。本工作通过改性WO3纳米粉体结晶和分散性能, 全面提升了纳米晶液相镀膜技术制备的WO3电致变色薄膜性能, 表明采用液相法制备WO3电致变色薄膜在变色性能和循环稳定性上有望突破可实用水平。
电致变色 WO3 纳米分散 液相镀膜 electrochromic WO3 nano dispersion liquid phase coating 
无机材料学报
2023, 38(11): 1355
作者单位
摘要
1 南京邮电大学通信与信息工程学院通信与网络技术国家工程研究中心, 江苏南京 210023
2 西安空间无线电技术研究所, 陕西西安 710199
跳波束技术作为一种高通量卫星资源分配方法, 能够根据地面业务需求灵活配置星上资源, 提高星上资源利用率。本文将跳波束技术应用到低轨星座场景中, 针对用户业务先验未知和先验已知两种情况, 考虑波束间的共信道干扰, 基于迭代算法和凸优化制定了适用于低轨星座的两种跳波束资源调度策略。与传统策略对比, 能达到更高的系统吞吐量, 同时具有较好的时延性能, 且适应用户业务的不均分布。
低轨星座 跳波束 资源分配 同频干扰 LEO constellation beam-hopping resource allocation co-channel interference 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(12): 1429
Author Affiliations
Abstract
1 School of Materials Science and Engineering, Shanghai University, Shanghai 200444, People’s Republic of China
2 Shanghai Institute of Ceramics, Chinese Academy of Sciences, Shanghai 200050, People’s Republic of China
3 Key Laboratory of Comprehensive and Highly Efficient Utilization of Salt Lake Resources, Qinghai Institute of Salt Lakes, Chinese Academy of Sciences, Xining 81000, People’s Republic of China
Aqueous sodium-ion batteries have attracted extensive attention for large-scale energy storage applications, due to abundant sodium resources, low cost, intrinsic safety of aqueous electrolytes and eco-friendliness. The electrochemical performance of aqueous sodium-ion batteries is affected by the properties of electrode materials and electrolytes. Among various electrode materials, Mn-based electrode materials have attracted tremendous attention because of the abundance of Mn, low cost, nontoxicity, eco-friendliness and interesting electrochemical performance. Aqueous electrolytes having narrow electrochemical window also affect the electrochemical performance of Mn-based electrode materials. In this review, we introduce systematically Mn-based electrode materials for aqueous sodium-ion batteries from cathode and anode materials and offer a comprehensive overview about their recent development. These Mn-based materials include oxides, Prussian blue analogues and polyanion compounds. We summarize and discuss the composition, crystal structure, morphology and electrochemical properties of Mn-based electrode materials. The improvement methods based on electrolyte optimization, element doping or substitution, optimization of morphology and carbon modification are highlighted. The perspectives of Mn-based electrode materials for future studies are also provided. We believe this review is important and helpful to explore and apply Mn-based electrode materials in aqueous sodium-ion batteries.
Nano-Micro Letters
2023, 15(1): 192
张琛 1,*文通 1刘泽志 1高文萍 1[ ... ]白晋涛 1,**
作者单位
摘要
1 西北大学光子与光子技术研究所,陕西 西安 710127
2 浙江大学光电科学与工程学院,浙江 杭州 310007
Such as, by using the photothermal effect of materials, the surface tension of the lubrication layer on the surface of materials can be changed, thus creating a wetting gradient force to push the droplets to move. Further, the sliding and pinning of the droplet can be controlled by the phase change of the paraffin layer on some functional surfaces. The pyroelectric crystal can generate the dielectric force field on its surface based on the photothermal effect, which could be applied to realize the lossless moving, merging, and splitting of the droplets. In addition, the wettability of the photovoltaic crystals could be changed with the irradiation of light, therefore, can be used to control the behavior of droplets. In this paper, the development of the photo-responsive functional surface in droplet manipulation was briefly reviewed. The mechanisms of the droplet manipulation with the functional surface were expatiated. The categories of functional surfaces were summarized, the characteristics of the structure were analyzed, and the corresponding implementation method was introduced in detail. In addition, the applications of the photo-responsive functional surface in droplet transportation, fusion, and segmentation were introduced. Finally, the future development and potential applications of the photo-responsive functional surface for droplet manipulation were prospected.
光响应 功能表面 液滴操控 润湿性 photo-responsive functional surface droplet manipulation wettability 
光电工程
2023, 50(3): 220326
宋志平 1操宁 1,*张晨 1李思亮 2[ ... ]张军 1
作者单位
摘要
1 安徽大学 物理与光电工程学院,安徽合肥230039
2 中国科学院 安徽光学精密机械研究所,安徽合肥30031
鉴于偏振光谱仪系统追求的目标是高偏振光谱分辨率、全Stokes谱静态测量、兼顾小体积轻质量,结合偏振光谱强度调制技术与空间外差干涉技术,提出空间调制外差干涉型偏振光谱仪系统。介绍了空间调制外差干涉型偏振光谱仪系统的结构原理,并对系统干涉图数据采集和全Stokes矢量解调复原进行了理论分析,给出了完整数学推导。结合空间外差光谱仪参数,匹配设计了调制器模块,给出一套完整的设计实例。在实验室搭台建立空间调制外差干涉型偏振光谱仪原理实验装置,通过对已知偏振态线偏振光的测量实验以及实验数据解析,验证系统原理及测量数据处理流程的正确性。结果表明:几种已知偏振态的线偏振光,由实验装置测量数据解析得到的Stokes矢量谱与理论分析结果基本一致,误差小于3%,验证了空间调制外差干涉型偏振光谱获取技术的可行性。
偏振光谱测量 强度调制 解调 空间外差干涉技术 spectropolarimetric measurement intensity modulation demodulation spatial heterodyne spectroscopy 
光学 精密工程
2023, 31(7): 992
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学计算机与软件学院, 江苏 南京 210044
2 国防科技大学第六十三研究所, 江苏 南京 210007
在全数字发信机系统中, 射频脉宽调制(RF-PWM)将基带调制信号的幅度与相位信息编码为输出脉冲的宽度和位置。由于数字信号处理器件的非理想特性, 其时钟信号的上升沿和下降沿存在抖动误差, 影响 RF-PWM的输出信号质量。基于 3种 RF-PWM实现方案, 本文通过公式推导确定了时钟抖动引入的非线性失真项, 并给出了时钟抖动影响下不同方案输出脉冲信号底噪的数学解析式。最后利用 Matlab软件, 对不同方案在时钟抖动条件下的基波、奇次谐波和底噪进行仿真验证, 结果证明理论推导正确; 同时对信号的矢量幅度误差(EVM)和邻信道功率比(ACPR)进行仿真, 分析出时钟抖动对信号带内外性能的影响。结果表明, 时钟抖动引入的非线性失真主要体现为底噪的抬高; 不同 RF-PWM实现方案时钟抖动的影响特性各有不同, 其中五电平方案对时钟抖动影响具有抑制效果, 且随时间分辨力的增大而增大。
全数字发信机 时钟抖动 射频脉冲宽度调制 移相控制 固定门限 All-Digital Transmitter(ADTx) timing jitter Radio Frequency Pulse Width Modulation(RF-PWM) outphasing fixed threshold 
太赫兹科学与电子信息学报
2023, 21(3): 340
作者单位
摘要
1 安徽工业大学冶金工程学院, 安徽 马鞍山 243032
2 安徽工业大学, 冶金减排与资源综合利用教育部重点试验室, 安徽 马鞍山 243032
高炉渣作为钢铁行业的一类大宗固废, 其高附加值利用一直是相关行业的研究重点, 对钢铁行业的绿色发展具有重要意义。以高炉渣为研究对象, 综述了近5年来其作为光催化材料用于污水处理领域的研究进展。介绍了高炉渣的基本情况, 包括其形成组成、作光催化材料的可行性、国内外综合利用现状和综合利用中存在的问题; 简要阐明光催化技术的发展现状, 内容涉及其作用机理、性能改善方式和发展趋势; 说明高炉渣作光催化材料净化废水的研究进展, 并就现有文献对其光催化效率影响因素和提高方式进行了讨论; 最后对高炉渣基光催化材料的处理方式和应用方式进行了归纳总结, 并对其持续性的资源化利用进行了展望。
高炉渣 高钛渣 光催化 降解 污染物 blast furnace slag high titanium slag photocatalytic degradation pollutants 
硅酸盐学报
2023, 51(1): 270
张秀再 1,2,*邱野 1张晨 1
作者单位
摘要
1 南京信息工程大学电子与信息工程学院,江苏 南京 210044
2 南京信息工程大学江苏省大气环境与装备技术协同创新中心,江苏 南京 210044
地铁场景行人目标存在大小不一、不同程度遮挡以及环境过暗导致目标模糊等问题,很大程度影响了行人目标检测的准确性。针对上述问题,本研究提出了一种改进YOLOv5s目标检测算法以增强地铁场景行人目标检测的效果。构建地铁场景行人数据集,标注对应标签,进行数据预处理操作。本研究在特征提取模块中加入深度残差收缩网络,将残差网络、注意力机制和软阈值化函数相结合以增强有用特征信道,削弱冗余特征信道;利用改进空洞空间金字塔池化模块,在不丢失图像信息的前提下获得多尺度、多感受野的融合特征,有效捕获图像全局上下文信息;设计了一种改进非极大值抑制算法,对目标预测框进行后处理,保留检测目标最优预测框。实验结果表明:提出的改进YOLOv5s算法能有效提高地铁场景行人目标检测的精度,尤其对小行人目标和密集行人目标的检测,效果提升更为显著。
行人目标检测 YOLOv5s 注意力机制 改进空洞空间金字塔池化 
激光与光电子学进展
2023, 60(6): 0610013
作者单位
摘要
1 深圳信息职业技术学院信息与通信学院,广东 深圳 518172
2 中国科学院深圳先进技术研究院生物医学光学与分子影像研究中心,广东 深圳 518055
光学显微镜是生物医学研究必不可少的工具,其中双光子显微成像技术具有大深度三维显微成像功能,被认为是深层生物组织研究的首选工具。但是,在双光子成像系统使用过程中,光学系统的装配偏差、光学元件不理想以及生物样品的不均匀性都会在成像过程中引入像差,从而降低成像质量。通过在双光子显微成像系统中引入自适应光学技术,可实现对像差的有效校正,从而提高成像的分辨率、深度和视场。介绍了双光子显微成像中的像差来源和特点,概述了自适应光学技术中不同的探测和校正方法,综述了近年来自适应光学技术在双光子显微成像中不同的应用成果,最后对自适应光学在双光子显微成像中的发展进行了展望。
生物光学 双光子显微成像 自适应光学 波前像差 波前校正 
中国激光
2023, 50(3): 0307103

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