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关键词： 全息膜   柱镜光栅   正交试验   接触面   复合褶皱   Holographic Film   Cylindrical Lens Grating   Orthogonal Test   Interface   Composite Folds  

摘要： 文章采用正交试验方法，对全息膜复合PET柱镜光栅片材生产工艺技术条件进行了研究，考察了全息膜厚度、全息膜与前辊接触面、放卷张力三个因素对光栅表面性能的影响，同时对其物理性能进行了对比测试。通过试验得出，在全息复合PET柱镜光栅片材生产过程中，最佳生产工艺为全息膜厚度20 μm，接触面50%，放卷张力15 N。该工艺试验下无复合褶皱、有轻微翘曲度1 mm，无拉升变形。物理性能测试结果除纵向拉升强度略低外，其他性能都是超过或相近于纯PET原料柱镜光栅片材的，表明其应用到产品上是具备可行性的。

关键词： 电容式传感器   仿生皮肤结构   聚二甲基硅氧烷   传感性能   运动监测  

摘要： 随着智能可穿戴技术的快速发展，柔性电容式传感器因其制备工艺简单及优良的电学性能，在健康监测、人机交互、电子皮肤等领域展现出广阔的应用前景。本文围绕提升电容式传感器的检测范围和耐久性为目标，提出了一种基于聚二甲基硅氧烷（PDMS）和可膨胀微球复合介电层的仿生皮肤褶皱结构的电容式传感器。用SEM分析了介电层的结构形貌，并研究了该传感器的电学性能和人体适用性。结果表明：电容式传感器具有较宽的检测范围（0～242 kPa）、高灵敏度(0.0079 kPa-1)、快速响应时间（230 ms）以及优异的稳定耐久性（9500次循环）；同时，还具有较好的非接触感测性能，其非接触灵敏度为0.59%/cm。在实际应用中，该传感器可用于监测手指、手腕、膝盖等关节的弯曲运动，以及眨眼、张口等细微的生理信号。该电容式传感器在运动监测和健康监测领域具有潜在的应用价值。

关键词： 多元时间序列   异常检测   深度学习   自编码器   非欧流形  

摘要： 检测多元时间序列中的异常模式对工业生产、互联网服务等场景中复杂系统的正常运行有着重要意义。连续时间上的多维数据同时存在时间和空间两种类型的相互关系,但大多数现有方法欠缺对维度之间空间关系的建模,且由于多维数据构造的空间拓扑结构的复杂性,传统的神经网络模型较难保留已建模的空间关系。针对上述问题,提出一种面向多元时间序列异常检测的对称正定自编码器(SPDAE)方法。使用高斯核函数计算原始数据2个维度之间的相互关系,生成多步长、多窗口的对称正定(SPD)矩阵,以捕捉多元时间序列的时空特征;同时,设计一个类卷积自编码器(AE)网络,编码器阶段以SPD特征矩阵为输入,解码器阶段则引入注意力机制聚合每层编码器得到的多步长数据,实现多尺度时空特征的重构;特别地,为保留输入数据的空间结构,编码解码器的每一层和损失计算部分分别使用符合流形拓扑的类卷积操作更新模型权重和Log-Euclidean度量计算重构误差。在私有数据集上的实验结果表明,SPDAE方法的精度指标相较于次优基线模型MSCRED(Multi-Scale Convolutional Recurrent Encoder-Decoder)提升了2.3个百分点,F1值指标相较于次优的基线模型长短期记忆编码器-解码器网络(LSTM-ED)提升了3.0个百分点;同时,由于采用了SPD矩阵表征多维数据之间的空间关系,根据重构矩阵的差异值可以实现异常维度的初步定位。

关键词： 光纤传感器   表面等离子体共振(SPR)   多通道   折射率  

摘要： 光纤表面等离子体共振(surface plasmon resonance,SPR)传感器具有检测灵敏度高、响应速度快和实时在线监测等优势,在生物、化学、医学等领域应用广泛。然而,传统单通道光纤SPR传感器仅有一个传感区,只能进行单点测量,这极大地限制了其进一步的发展和应用。多通道光纤SPR传感器由于检测通量大、检测物质多、可实现温度补偿、剔除各种非特异性响应等特性,可以很好地弥补传统单通道光纤SPR传感器的不足。研究多通道光纤SPR传感器对提高传统单通道光纤SPR传感器的检测灵敏度、检测精度和扩大其应用领域具有重要意义。本文从光纤SPR传感器原理出发,介绍了近年来多通道光纤SPR传感器的研究进展,对未来多通道光纤SPR传感器的研究方向进行了展望。新结构、高性能、多应用的多通道光纤SPR传感器是未来多通道光纤SPR传感器的重要发展方向,而新材料、新工艺的融入必将使多通道光纤SPR传感器的发展与应用迈上新的台阶。

关键词： Brillouin fiber laser   widely-wavelength-tunable   parity-time symmetric   high OSNR   narrow linewidth  

摘要： A widely-wavelength-tunable Brillouin fiber laser(BFL)with improved optical signal-to-noise ratio(OSNR)based on parity-time(PT)symmetric and saturable absorption(SA)effect is *** novel BFL realizes PT symmetry and SA effect through polarization-maintaining erbium-doped fiber(PM-EDF)Sagnac loop,which is composed of a PM-EDF,a coupler and two polarization controllers(PCs).By using the inherent birefringence characteristic of PM-EDF,two feedback loops in orthogonal polarization state are formed when the Strokes signal in *** of these loops provides gain in the clockwise direction with in the Sagnac loop,while the other loop generates loss in the counterclockwise *** adjusting the PCs to control the polarization state of the PM-EDF,a single-longitudinal-mode(SLM)BFL can be achieved,as the PT symmetry is broken when the SA participating stimulated Brillouin scattering(SBS)gain and loss are well-matched and the gain surpasses the coupling *** to previous BFLs,the proposed BFL has a more streamlined structure and a wider wavelength tunable range,at the same time,it is not being limited by the bandwidth of the erbium-doped fiber amplifier while still maintaining narrow linewidth SLM ***,thanks to SA effect of the PM-EDF,the PT symmetric SBS gain contract is enhanced,resulting in a higher optical signal-to-noise(OSNR).The experimental results show that the laser has a wide tunable range of 1526.088 nm to 1565.498 nm,an improved OSNR of 77 dB,and a fine linewidth as small as 140.5 Hz.

关键词： 铁路   检测系统   限界侵限   三维点云   场景重构  

摘要： 为解决列车在运行过程中可能遇到的边坡垮塌、碎石滑落、周界树枝侵入轨道及漂浮物侵入铁路线路等安全隐患,研究提出一种基于三维视觉重构技术的铁路限界侵限高速检测系统设计方案。由3D相机实现行车周界场景的三维点云数据采集,研制基于GPU+FPGA核心驱动的强实时嵌入式控制处理系统,满足远距离大跨域下铁路行车周界海量数据采集和处理。通过集成先进的三维数字点云几何测量和数字场景重构算法,能够对铁路沿线的关键目标进行精确几何测距,实时侵限预警,并提供实景化分析识别,以确保列车在各种环境下的安全运行。

关键词： 深度学习   智能表面   检测   协作式机器人   图像处理  

摘要： 在汽车智能表面自动化检测中,传统机器视觉方法因易受光源、环境光影响,导致物体缺陷特征参数提取困难,检测准确性不高,本文采用协作式机器人作为运动控制,用压力检测单元、电流采集单元和图像检测单元组成检测系统,建立基于深度学习的汽车智能表面缺陷检测方法。结果表明,缺陷识别和缺陷分类的准确率达到95%,比传统方法高10%以上。该系统提高了表面检测的自动化程度,减少了人力成本,降低了人为操作的失误率,实现了汽车智能表面的高精度、高鲁棒性自动化检测。

关键词： 智能电网   光纤通信   数据传输系统  

摘要： 随着智能电网的快速发展,人们对数据传输系统提出了更高的要求。文章提出一种基于光纤通信技术的智能电网数据传输系统设计方案。通过分析智能电网数据传输需求,设计了包含物理传输层、网络通信层以及应用服务层的分层架构。采用光纤通信、多协议标记交换(Multi-Protocol Label Switching,MPLS)和面向服务的架构(Service-Oriented Architecture,SOA)等技术,实现了高速、可靠、安全的数据传输。实验结果表明,该系统在传输带宽、时延、可靠性以及抗干扰能力等方面具有显著优势,为智能电网的大规模部署和高效运行提供了有力支撑。

关键词： 高功率激光   光纤放大器   受激拉曼散射效应   辅助光  

摘要： 提出一种利用辅助光调控高功率掺镱光纤放大器中增益分布,以控制信号光的受激拉曼散射(SRS)增益、提高SRS阈值的方法.基于数值模拟分析了辅助光的波长以及辅助光和信号光的功率比例对放大器SRS阈值的影响规律.计算结果显示,通过引入适当波长和功率的辅助光可以有效提升放大器的SRS阈值.