1 南京大学 集成电路学院，苏州 215163
2 南京大学 电子科学与工程学院，南京 210093
3 西北大学 化学与材料科学学院，西安 710069
4 四川大学 物理学院，成都 610065
5 中山大学 微电子科学与技术学院，珠海 519082
6 西安交通大学 电子科学与工程学院，西安 710049
7 南京大学 现代工程与应用科学学院，南京 210093
人工设计的光子学器件在现代光学的各个领域都有广阔的应用前景。传统光子学器件的设计通常是基于已知的物理模型，然后通过数值模拟方法对结构进行优化设计。由于器件结构很大程度上依赖于先验模型，所以传统优化设计的自由度是有限的。随着近年来对高性能光子学器件需求的日益增长，具有更高设计自由度的逆向设计方法得到了快速发展。逆向设计方法打破了传统方法的设计局限性，可以在全参数空间中实现高效的参数优化，因此更可能得到具有极限性能的器件结构。本文总结了光子学器件逆向设计的常用方法，并给出了逆向设计在各个光子学领域中的具体应用。随着计算机科学的不断发展，逆向设计方法展现出无与伦比的潜力，有望在各个光学领域中实现更高自由度的光场调控。
遗传算法 梯度下降算法 拓扑优化 神经网络 纳米光子学 Genetic algorithm Gradient descent algorithm Topology optimization Neural network Nanophotonics
1 天津市中医药研究院附属医院, 天津 300121
2 中国人民公安大学 刑事科学技术学院, 北京 100038
3 北京市公安局, 北京 100740
4 广州市公安局 白云分局, 广东 广州 510420
5 辽宁省沈阳市公安局 沈河分局, 辽宁 沈阳 110000
6 南京市公安局, 江苏 南京 210001
为建立一种快速准确区分检验现场提取到的一次性筷子塑料包装袋的方法, 利用红外光谱仪以及Smart Performer采样器的实验方法, 对收集整理的40个不同品牌、不同来源、不同批次的一次性筷子包装袋样品进行区分。依据红外光谱图中吸收峰的峰数、峰位、峰强的不同对各种筷子塑料包装袋样品进行鉴别, 并通过红外光谱的特征差异进行分析归纳, 从而将收集到的筷子塑料包装袋样品进行科学、有效的区分。同时, 对样品的重现性、最小检出量以及污染情况的影响加以讨论。实验结果表明: 该方法检验一次性筷子塑料包装袋样品简便快速、结果准确可靠、重现性好、无需制样且无损检材。
红外光谱法 Smart Performer采样器 一次性筷子 塑料包装袋 infrared spectroscopy Smart Performer sampler disposable chopsticks plastic packaging bags 红外与激光工程
2018, 47(7): 0704005
1 中国人民公安大学 刑事科学技术学院, 北京 100038
2 广州市公安局白云分局, 广东 广州 510420
3 北京华仪宏盛技术有限公司, 北京 100123
为了对塑料饮料瓶物证进行检验分析, 利用傅里叶变换红外光谱仪、X射线荧光光谱仪和厚度仪, 对57个塑料饮料瓶样品进行抽查检验, 并结合聚类分析方法进行了分析处理。首先, 红外光谱法可对塑料饮料瓶样品的主要成分进行检验, 根据样品成分的不同, 可分为聚乙烯(PE)和聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)两大类; 其次, 通过X射线荧光光谱法对样品中的主要填料碳酸钙进行测定, 根据Ca元素的含量可以对样品进行区分; 最后, 利用测厚仪可对塑料饮料瓶样品的厚度进行测定。根据样品的颜色、规格、成分、Ca元素的含量以及样品的厚度, 结合聚类分析法可以将样品进行区分, 实验结果表明该方法简便快速、结果准确可靠、且无损检材, 可用于检验区分塑料饮料瓶。
塑料饮料瓶 红外光谱法 X射线荧光光谱法 厚度 聚类分析法 plastic beverage bottles FTIR XRF thickness cluster analysis 红外与激光工程
2018, 47(8): 0823002
1 中国人民公安大学 刑事科学技术学院, 北京 100038
2 广州市公安局白云区分局, 广东 广州 510420
3 北京市公安局丰台分局刑侦支队, 北京 100071
4 天津市公安刑事侦查局, 天津 300193
5 北京华仪宏盛技术有限公司, 北京 100123
建立一种简便快速、灵敏准确、无损的检验橡胶鞋底物证的分析方法, 为侦查破案提供线索、指明方向, 为证实犯罪提供科学的依据。利用能量色散型X射线荧光光谱仪, 电压为45 kV, 电流为40 μA, 功率为1.8 kW, 样品量为1.5 cm×1.5 cm, 测试时间60 s。对不同品牌、不同种类的40个橡胶鞋底样品中的无机元素进行定性和半定量分析, 并考查了该方法的重现性。依据样品中所含元素的种类及含量的不同, 可以对不同品牌、同一品牌不同种类的橡胶鞋底样品进行区分。同时, 利用SPSS聚类分析-重心法作为类间定义距离, 对橡胶鞋底样品进行分类, 样品的聚类效果很好。试验结果表明: 利用该方法检验橡胶鞋底样品简便快速、结果准确可靠、重现性好、无需制样且无损检材, 可用于公安机关实际办案。
X射线荧光光谱法 橡胶鞋底 元素种类 元素含量 聚类分析 区分 X-Ray fluorescent spectrum rubber sole element composition element content clustering analysis discrimination 红外与激光工程
2017, 46(10): 1023002
