1 北京城市气象研究院, 北京 100089
2 北京市气象探测中心, 北京 100176
利用北京国家基本气象站内多普勒测风激光雷达和 L 波段探空系统在 2020 年 1 月 1 日至 5 月 31 日期间进行了同步观测试验, 在经过观测数据时间和空间匹配的基础上, 以后者测风数据为参照标准, 从探测风廓线的高度、风向和风速三个方面的一致性分析了激光雷达的测风数据质量。结果显示: 在观测试验期间, 激光雷达 56.5% 的观测时间里最大探测高度不低于 2000 m, 2.9% 的观测时间最大探测高度不足 1000 m; 激光雷达探测获取的水平风向、风速与 L 波段探空系统具有较好的一致性, 针对匹配得到的 8491 组对比观测数据, 其风向和风速数据拟合总相关系数分别为 0.965 和 0.986; 总体风向、风速的平均偏差和均方根误差分别为 -1.3° 和 16.1°、0.21 m·s-1 和 1.06 m·s-1; 在 2000 m 以上高度, 由于激光雷达观测数据的信噪比偏弱, 获得可信的观测数据量减少, 会对风向、风速一致性比对造成不利影响。
多普勒测风激光雷达 L 波段探空 风速 风向 Doppler wind lidar L-band radiosonde wind speed wind direction 大气与环境光学学报
2022, 17(5): 494
为了在E1链路上能够可靠稳定地传输以太网数据包，提出了一种基于E1链路的高级数据链路控制(HDLC)成帧解帧处理电路。该电路采用HDLC协议在系统发送部分对介质无关接口(MII)发送的以太网数据包进行封装,并通过广域网(WAN)接口发送出去；在系统接收部分再对WAN接口接收的数据进行解封装。仿真结果表明：在发送端以太网数据包通过MII进行发送的情况下，该电路在接收端可以成功恢复出初始的以太网数据帧。
E1链路 以太网数据包 高级数据链路控制 介质无关接口 广域网接口 E1 link ethernet packet high-level data link control media independent interface wide area network interface
1 哈尔滨学院工学院,哈尔滨 150086
2 哈尔滨工业大学仪器科学与工程学院,哈尔滨 150001
本文采用热分解法制备了NaYbF4纳米晶。通过TEM图像对NaYbF4纳米晶的尺寸进行表征。根据Beer-Lambert理论建立了NaYbF4纳米晶浓度与其光吸收度 间的关系。提出了NaYbF4纳米晶浓度调节方法，利用NaYbF4纳米晶中Yb3+的吸收光谱确定溶液中NaYbF4纳米晶的浓度，并给出了纳米晶浓度调节公式。为了检 验这种浓度调节方法，对五批次NaYbF4纳米晶样品的浓度进行调节，发现浓度调节方法非常可靠。并对调整后的浓度进行多次测量，检验此调节方法的误差， 最大误差在9%。
NaYbF4纳米晶 光敏剂 浓度 光动力疗法 NaYbF4 nanocrystal photosensitizer concentration photodynamic therapy
1 郑州大学软件与应用科技学院, 郑州 450002
2 南京航空航天大学自动化学院, 南京 210016
研究了Petri网在双组元推进气路系统中的故障诊断问题。针对气路系统故障率相对较高且部分关键信息无法通过传感器获取的问题, 利用时间Petri网在实时系统中的重要作用, 把部分可观时间Petri网和状态类图(SCG）结合, 提出构建修正状态类图(MSCG）的方法。首先根据执行机构是否可观, 分为可观测变迁和不可观测变迁,并结合变迁触发关系(同步、异步）修正各变迁时间区间,建立系统的修正状态类图(MSCG)。然后根据所提的故障诊断算法, 寻找所有满足可观测变迁触发时间和序列信息的路径, 判断所有路径组成的集合是否包含故障变迁, 诊断系统是否发生故障。最后以双组元推进气路系统为例, 结合气路系统各执行机构可观测状态, 建立Petri网模型, 对系统不可观部分进行故障诊断, 验证了算法的有效性。
故障诊断 航天推进系统 标签时间Petri网 部分可观 fault diagnosis aerospace propulsion system label time Petri net partially observable
1 长春理工大学 理学院, 长春 130022
2 中国科学院 大连化学物理研究所 中国科学院化学激光重点实验室, 大连 116023
为了研究腔增强吸收光谱技术是否能用于NH3气体浓度的检测, 采用扫描腔长的方法, 以分布反馈式可调谐半导体激光器作光源, 用两块高反射率平凹透镜(反射率约为99.9%, 曲率半径约为1m)组成的光学谐振腔作吸收池, 搭建腔增强吸收光谱装置。在34cm长的吸收池内测量NH3气体分子在1.5μm附近的弱吸收谱线;通过不断增加NH3气体浓度来改变腔内压强, 每充入一次NH3都测量并保存一次吸收光谱。通过数据处理, 分析谱线宽度随气体浓度变化的关系以及吸收度随腔内压强增加的变化情况, 发现都能呈现出良好的线性关系, 并对残差噪声进行统计分析, 得到了3.3×10-8cm-1的最小探测灵敏度。结果表明,高探测灵敏度的腔增强吸收光谱技术, 可以实现NH3气体浓度的测量, 并能得到较好的探测精度。
光谱学 氨气 腔增强吸收光谱 灵敏度 spectroscopy NH3 cavity enhanced absorption spectroscopy sensitivity
1 中国科学院大连化学物理研究所 化学激光重点实验室, 辽宁 大连 116023
2 长春理工大学 理学院, 吉林 长春 130022
燃烧驱动氟化氢化学激光体系中有一些关键基态物种(如DF等)可用于表征燃烧室工作状态, 为了控制HF振动激发态的弛豫过程还需要加入少量的碰撞伴侣物种(如SF6、NH3、H2O等）, 另一些关键物种(如NF(a)等)则可能会与HF振动激发态发生传能过程, 然而不幸的是这些物种的吸收较小。为了利用吸收光谱对这些弱吸收的关键基态物种进行研究, 建立了基于离轴式布局的腔增强吸收光谱装置, 该装置由光源部分、谐振腔部分和光电接收部分组成, 其中谐振腔部分处于真空仓内。为了验证该装置的性能, 测量了痕量氨气和水汽的吸收光谱。实验结果表明: 该装置的等噪声吸收系数达到了1.6×10-8 cm-1, 表明该装置可以用于氟化氢化学激光器中关键痕量物种的测量诊断工作。
腔增强吸收光谱 燃烧驱动 氟化氢 化学激光器 氨气 cavity enhanced absorption spectroscopy combustion driven hydrogen fluoride chemical lasers gaseous ammonia 红外与激光工程
2017, 46(2): 0239003
Author Affiliations
Abstract
State Key Laboratory of Information Photonics and Optical Communications, Beijing University of Posts and Telecommunications, Beijing 100876, China
We experimentally demonstrate a channel-reuse bidirectional 10 Gb/s/λ long-reach dense wavelength-division multiplexing passive optical network (DWDM-PON) and an optical beat-noise-based automatic wavelength control method for a tunable laser used in a colorless optical network unit (where λ=wavelength). A 55 km, bidirectional, 400 Gb/s (40×10 Gb/s) capacity channel-reuse transmission with 100 GHz channel spacing is achieved. The transmission performance is also measured with different optical signal to Rayleigh backscattering noise ratios and different central wavelength shifts between upstream and downstream in the channel-reuse system.
060.4510 Optical communications 060.4250 Networks Chinese Optics Letters
2015, 13(2): 020603
1 哈尔滨工业大学理学院物理系, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 黑龙江工程学院光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150050
3 哈尔滨玻璃钢研究院, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 μm 波段激光在医疗、环境监测、激光雷达、遥感探测、测距领域具有十分广阔的应用，近年来成为中红外光源研究的热点。Tm，Ho:YAlO3晶体具有较好的机械和热性能，能实现多种2 μm 波段激光连续及脉冲输出。对国内外2 μm 波段Tm，Ho:YAlO3激光器的研究进展进行了归纳与总结，包括Tm/Ho 单掺YAlO3激光连续及脉冲振荡技术手段，Tm，Ho:YAlO3激光连续及脉冲振荡技术手段，高功率Tm，Ho:YAlO3激光器研究的最新进展等。技术手段涉及主动调Q、被动调Q、Tm 激光抽运Ho 激光等，并对Tm，Ho:YAlO3激光器的进一步发展及应用给予了展望。
激光器 2 μm 激光器 连续波 调Q 模式 Ho:YAlO3晶体 激光与光电子学进展
2014, 51(7): 070003
1 兰州理工大学, 甘肃省有色金属新材料省部共建国家重点实验室, 甘肃 兰州730050
2 兰州理工大学, 有色金属合金及加工教育部重点实验室, 甘肃 兰州730050
气体熔池耦合活性TIG焊接方法是一种新型的活性焊接方法, 该方法采用内外两层气体进行TIG焊, 内层惰性气体保护熔池金属和钨电极, 外层气体引入活性元素O, 使焊缝熔深增加, 并通过调节内外喷嘴的相对位置, 简单方便地调节外层活性气体与熔池表面的耦合度, 实现对焊缝成形和焊缝性能的控制。 外层气体的引入对焊接电弧有着重要的影响, 因此针对气体熔池耦合活性TIG电弧, 采用Boltzmann作图法分析了外层气体为O2时不同耦合度下电弧等离子体的温度分布, 在此基础上研究了电弧电压和电弧形貌的变化规律。 结果表明, 与普通TIG电弧对比, 气体熔池耦合活性TIG焊时, 外层气体引入氧可使电弧略有收缩, 电弧中心温度升高, 同时电弧电压上升; 与内外层气体都为Ar的情况相比, 外层采用O2对电弧的收缩作用更明显。 当耦合度从0增加到2时, 电弧中心温度和电弧电压都略有上升。 在气体熔池耦合活性TIG焊中电弧收缩不明显, 进行不锈钢焊接时熔深显著增加的主要机理不是电弧收缩。
气体熔池耦合活性TIG焊 电弧 Boltzmann作图法 氧 温度分布 电弧电压 Gas pool coupled activating TIG Boltzmann plot method Oxygen Temperature distributions Arc Arc voltage 光谱学与光谱分析
2014, 34(5): 1168
1 哈尔滨工业大学理学院物理系, 黑龙江 哈尔滨 150001
2 黑龙江工程学院光电子技术研究所, 黑龙江 哈尔滨 150050
3 哈尔滨玻璃钢研究院, 黑龙江 哈尔滨 150001
设计并研究了高功率和高效率2044 nm c 轴切割Tm,Ho:YAP 连续激光器。利用中心波长为794.75 nm 激光二极管双端面抽运c 轴切割Tm,Ho:YAP 晶体，晶体尺寸为4 mm×4 mm×7 mm，其中Tm3+和Ho3+掺杂原子数分数分别为5%和0.3%，晶体采用液氮制冷。激光晶体的两个端面均镀有792~796 nm 和1900~2100 nm 的高透膜。c 轴切割Tm,Ho:YAP 激光器的谐振腔由一个平凹镜和一个平镜构成平凹腔，谐振腔的物理腔长为150mm。通过改变激光二极管的温度变换抽运波长，实验获得了10.5 W 的连续输出功率和37.4%的光光转换效率。
激光器 连续波 输出功率 抽运波长 转换效率 晶体 激光与光电子学进展
2014, 51(5): 051403
