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关键词： 3µm激光   掺Er^(3+)光纤   光纤激光器   脉冲激光  

摘要： 3µm激光处于分子指纹区,在医疗外科、气体检测、军事应用等领域都有重要的应用价值。Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器具有效率高、可集成的优点,是3µm激光的主要输出方式。本文从铒离子跃迁产生3µm激光出发,围绕Er^(3+)∶ZBLAN光纤激光器,介绍了3µm激光产生的结构原理及能级系统,总结了实现该波段高功率连续输出和脉冲输出的技术方案和研究进展,重点介绍了基于不同材料可饱和吸收体的调Q和锁模激光器实验研究,并对目前实现3µm波段高功率输出需要解决的问题进行了分析,最后对Er^(3+)∶ZBLAN激光器的发展方向进行了展望。

关键词： 激光器   半导体激光器   波长调谐   功率校准   光纤传感  

摘要： 针对调制光栅Y分支型(MG-Y)激光器在实际应用中波长-电流查找表(LUT)构建效率低、调谐方式复杂、波长调谐时功率漂移量大等问题,对其调谐特性进行了深入研究。利用左、右反射器电流的调谐特性,设计出一种具有普适性的波长测试框架,能够高效且准确地定位激光器的平滑波长调谐路径。同时提出一种自适应功率校准算法,提升了激光器在波长调谐时的功率稳定性。测试结果表明:基于波长测试框架的LUT仅包含3147个反射器电流-波长组合;激光器的波长调谐范围为1528~1568 nm,波长调谐步长为5 pm;边模抑制比(SMSR)大于40 dB;波长准确度优于±2.9 pm;波长重复性优于1.9 pm;波长调谐时功率漂移量小于0.408 mW,稳定度为3.57%;解调出光纤非本征法布里-珀罗干涉型(EFPI)传感器的腔长变化量小于7.58 nm,可以应用于光纤传感等实际场景。

关键词： 刮板输送机   综采设备   张紧力检测   压电俘能装置   应变片   无线通信  

摘要： 构建一种刮板输送机刮板链张紧力检测系统,该系统采用应变片实现刮板链张紧力持续检测、通过无线方式通信,同时通过压电俘能装置为张紧力检测、通信设备提供稳定供电,解决传统电池供电面临的使用时间短、适应性不强等问题。对链条张紧力检测系统整体结构、应变片布置以及压电俘能装置结构等进行详细分析。以31301综采工作面SGZ1000/1710刮板输送机为研究对象,对张紧力检测系统布置以及应用效果进行探讨,现场应用后,该张紧力检测系统可实现刮板链张紧力实时检测,检测结构与应力计检测结果相近,可满足刮板链张紧力高效检测需要。

关键词： 光纤传感器   布里渊散射   数字信号处理   图像处理   机器学习  

摘要： 布里渊光纤传感系统由于其分布式监测的工作原理,会产生大量的数据。然而,相比于硬件技术的突破,海量数据处理技术的发展尤为不足。如何智能化、快速化、精确化处理海量数据从而更进一步提升系统性能、获取更为准确的传感信息是当今发展面临的最大难题。因此,研发先进的数字信号处理(DSP)技术用于处理海量数据刻不容缓。回顾近几年国内外用于传感系统数据处理的DSP技术,重点介绍图像视频降噪技术和机器学习信息提取识别技术在分布式光纤传感中的应用,进而为未来基于DSP技术的布里渊光纤传感研究提供参考。

关键词： 蚁群算法   路径规划   环境因子   挥发系数  

摘要： 利用蚁群算法精度高、速度快、易找到拟最优解等优点,使其与光纤光缆的铺设路径规划相结合,能大大解决光纤光缆铺设成本问题,但是基础蚁群算法存在随机性大、收敛速度慢等弊端,因此对蚁群算法进行改进。运用栅格法构造环境模型,引入环境因子来调整启发函数,增强了蚂蚁搜索的目的性,解决了随机性强的弊端。通过改进信息素挥发系数,增加初始阶段蚂蚁搜索的全局性,使收敛次数大大减少。最终仿真结果显示,改进后的蚁群算法,收敛速度明显增加,而且具有较强自适应能力,使光纤光缆的铺设成本大大降低。

关键词： 复合材料   预浸料   成型工艺   外观检测  

摘要： 预浸料是制造复合材料的中间材料,成型工艺简单,具有良好的力学性能和疲劳性能,目前已成为航空航天的主要结构材料。预浸料在生产过程中,表面会出现毛团、贫胶、富胶等缺陷,缺陷的产生会降低预浸料的产品质量,缩短复合材料使用寿命。因此,有必要在预浸机中应用ISRA外观缺陷检测系统,进行外观缺陷检测。文章介绍了该系统的组成和原理以及检测流程,并结合实验分析了缺陷检测效果。结果表明,该系统成本低,检测速度快,缺陷检出率高、误检率低、持续工作能力强,具有较大的实用价值。

关键词： 超声检测   衬胶管道   脱粘缺陷   卷积神经网络  

摘要： 针对目前对在役衬胶管道脱粘缺陷缺乏有效检测手段,且检测效率和准确率较低的问题,基于超声脉冲回波法的基本原理,设计了适用于圆柱形衬胶管道超声检测的扫查和探头夹持装置,建立了相应的超声检测试验系统。分析了实际应用中多种干扰因素对超声回波信号的影响,构建了基于一维CNN的超声回波信号二分类模型。通过试验和与传统超声检测缺陷识别方法进行对比,结果表明利用所建立的超声检测系统及一维CNN模型能够在多种干扰因素存在的情况下实现对脱粘缺陷较精确的识别,识别准确率达到96.22%,为在役衬胶管道脱粘缺陷的自动化检测和识别提供了一种有效的方法和手段。

关键词： 二氧化碳回注   永久式光纤   井筒完整性   管外窜流  

摘要： 近期南海东部海域恩平油田我国海上首口二氧化碳回注井正式投产,采油分离出来的二氧化碳气体被烘干压缩后回注至储层进行封存。为确保注入期间的安全性需要实时掌握注入参数判断井下情况,采用永久式分布式光纤监测技术,实现了全井筒温度剖面及井底压力的实时动态监测。现场应用结果表明:分布式光纤温度监测剖面与地层梯度测试温度剖面误差0.1%,光纤压力计监测结果与注入压力、地层压力误差0.05%,根据光纤数据监测的分布解释结果可反演二氧化碳回注剖面,从而指导注气参数动态调整。

关键词： 肺结节   体层摄影术   X线计算机   图像处理   计算机辅助  

摘要： 探讨基于深度学习(DL)的计算机辅助检测 (CAD)系统在肺结节低剂量胸部CT筛查中的应用价值。方法 随机选取100名具有肺癌高危因素行低剂量胸部CT体检者,应用CAD系统行肺结节检测并记录结果;2名具有5年胸部CT诊断经验的放射科低年资医师独立阅片,并以2人一致意见作为诊断结果;2名具有15年以上胸部CT诊断经验的放射科高年资医师独立阅片,最终以2人一致意见作为诊断结果金标准(真结节);计算CAD系统和低年资医师肺结节检出灵敏度和假阳性率,比较两种方法灵敏度和假阳性率并行统计学分析。结果 100名体检者中共有67名检出真结节,真结节共177个。CAD系统结节检出灵敏度明显高于低年资医师(P<0.05),CAD系统假阳性率为每例CT4.9个,排除直径≤4mm结节,CAD系统假阳性率为每例CT1.79个。结论 基于深度学习的CAD系统肺结节检出灵敏度极高,远高于低年资医师,但假阳性率偏高,排除直径≤4mm结节后可有效降低假阳性率;在保证较高灵敏度的基础上进一步降低假阳性率是今后CAD改进的重要内容。

关键词： 光纤光栅   顶板离层   光纤传感   锚杆应力   围岩应力  

摘要： 矿山需高可靠性的安全监控及应急信息系统,本文依据光纤光栅测量原理,结合顶板离层、锚杆应力、围岩应力3种光纤光栅传感器,研究了一种基于光纤光栅测量原理的矿用顶板无源光纤智能远程监测系统,达到了传感器本身不带电、安全且能满足煤矿监测现场就地显示的标准要求。在华阳新景矿3109辅助进风巷进行了试验应用,结果表明,顶板离层、锚杆应力、围岩应力均随距工作面距离减小而增大,符合矿压显现规律,最大围岩应力23.3 MPa,最大锚杆受力81 k N,最大顶板离层40 mm,锚杆抑制顶板离层效果显著。