简介：前不久，美国化学协会的《化学与工程新闻》杂志邀请哥伦比亚大学、加州理工学院和德州大学的14名化学专家撰文，对未来25年化学领域的发展方向进行展望。

简介：

简介：WedesignaD-shapedfiberopticbiosensorbasedonthesurfaceplasmonresonance(SPR)ofametal-graphenelayerandsimulatethisSPRusingthefiniteelementmethod.Usingametal-graphenelayerasthesensingmaterial,surfaceplasmaresonanceissimulatedastherefractiveindexoftheexternalenvironmentrangesfrom1.33to1.36.Simulationresultsshowthatametal-graphenelayerattachedtotheD-shapedopticalfibercorecancouplewithlightunderaspecificpolarizationstateandexcitestrongplasmaoscillationsonthelayersurface.Calculatedtransmissioncoefficientsshowthattheresonancewavelengthobviouslymovestowardlongerwavelengthsastherefractiveindexofthetestmediumincreases,andasensitivityof5400nm/RIUisobtained.Becauseofitslargesurfacevolumeratioandgoodbiocompatibility,graphenemaybeutilizedinmanyapplicationsinthefieldofbiosensing.

简介：Anewscreen-spotimagingmethodbasedonopticalmeasurementisproposed,whichisapplicabletotheclose-rangemeasurementofaircraft'sthree-dimensional(3D)attitudeparameters.Lasertrackerisusedtofinishtheglobalcalibrationsofthehigh-speedcamerasandthefixedscreensontestsite,aswellastoestablishmedia-coordinate-framesamongvariouscoordinatesystems.Thelasercooperationobjectmountedontheaircraftsurfaceprojectslaserbeamsonthescreensandthehigh-speedcamerassyn-chronouslyrecordthelight-spots'positionchangingwithaircraftattitude.Therecordedimagesequencesareusedtocomputetheaircraftattitudeparameters.Basedonthematrixanalysis,theerrorsourcesofthemeasurementaccuracyareanalyzed,andthemaximumrelativeerrorofthismathematicalmodelisestimated.Theexperimentalresultshowsthatthismethodeffectivelymakesthechangeofaircraftpositiondistinguishable,andtheerrorofthismethodisnomorethan3′whiletherotationanglesofthreeaxesarewithinacertainrange.

简介：Anovelno-guidelightpentype3D-coordinatemeasurementsystemwiththreesetsofpositionsensitivedevices(PSDs)torealizeintersectionconvergeinagingisintroduced.Itiscalledasthelightpentypemeasurementsystem,becausethemeasuringheadisshapedasapenwithseverallightsourcesonit.Thestructuredesign,measurementprincipleandexperimentalresultsarepresented.Thetheoreticalanalysisandexperimentalresultsprovethatthissystemhasadvancedfeaturesofsimplestructure,highautomation,andhighaccuracy,andcanbeusedinthemeasurementfieldsofmechanicalmanufacture,robot,auto,aviationandmedicineeffectively.

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简介：Measurementoflightdistributioninbiologicaltissuecontributestoselectingstrategyandoptimizingdoseforbiomedicalapplication.Inthisletter,aphotoacousticmethodcombinedwithMonteCarlosimulationwasusedtoestimatethethree-dimensionallightdistributioninbiologicaltissue.Thelightdistributionwasproducedbyacylindricaldiffuserwhichinterposedintotissues.Thelightprofilesobtainedbythemethodwerecomparedtothosedetectedbyphotodiodes.Theexperimentalresultsdemonstratethefeasibilityofthismethod.Theapproachcanplayasignificantroleforphoto-dosimetryinbiomedicalphototherapy.

简介：Higher-bandself-trappingandoscillation(rotation)ofnonlinearquadruplebeamsintwo-dimensional(2D)squarephotoniclatticesarenumericallydemonstrated.Underappropriateconditionsofnonlinearity,aquadruple-likebeamcanself-trapintolocalizedmodesthatresideinthesecondBraggreflectiongapthroughsingle-siteexcitation.Bychangingtheinitialorientationoftheincidentquadruplebeamrelatedtothelattices,periodicoscillationsofthelocalizedquadruplemodemaybeobtained.Thelocalizedquadruplestatebecomesarotatingdoublychargedopticalvortex(DCV)duringrotationandshouldundergocharge-flippingwhentherotatingdirectionisreversed.

简介：扫描拼接技术由于原理简单、易于实现而被广泛应用于全景成像系统中,然而该系统中使用的二维扫描镜在工作过程中会引起图像旋转。对二维扫描镜引起的像旋进行特性分析能够指导全景成像系统中像旋校正。假设物理为球面,基于光学反射矢量理论基础对水平扫描和俯仰扫描进行像旋特性分析比较。仿真结果表明二维扫描镜在水平扫描时像旋角与旋转角比例为1∶1,而俯仰扫描不存在比例关系,可以对精确实现光机消像旋提供指导作用。

简介：论述了一种典型隐形防伪二维码识读系统的光学设计方法。设计合理利用反光镜折断光路减小检测面法线方向光学长度，使得系统总体紧凑协调，同时保证了图像处理所要求的高质量成像要求，这种设计的优点对大检测面场合尤其显著。最后通过实例分析给出了清晰的设计计算过程，计算结果满足初始的设计需求。该设计方法已应用到防伪二维码识别产品中，对其他类似的证件专用识读系统（OCR阅读系统）有参考价值。

简介：与传统宽波段成像系统相比,多光谱成像系统在性能表征、测试方法等方面有较大不同,而相关研究较为欠缺。因此,需要重点研究多光谱成像系统的综合性能评估方法。解决了目标光谱反射率等效控制、宽波段光谱维度的带内细分和标准靶标辐亮度调节等关键技术,设计了基于AOTF的多光谱成像系统二维鉴别率阈值测试平台及测试方法。在理论分析基础上,实际搭建了基于AOTF的可见光多光谱成像系统,叙述了系统标定方法和测试步骤,并基于所述方法在实验室条件下完成了系统空间分辨率、目标光谱反射率与对比度阈值的三维曲面测试实验。测试结果标明,所提出的方法可较好地反映不同谱段响应特性的差异,实现对多光谱成像系统的性能表征。基于该方法,可综合评估系统光谱分辨率、空间分辨率、灵敏度、对比度等性能指标,从而为多光谱成像系统性能的定量表征提供技术支持。

简介：应用二维高斯窗口傅里叶变换对全息图进行局部分析。首先定义二维窗口傅里叶变换，并从理论上证明通过二维高斯窗口傅里叶变换所获得的叠加频谱与傅里叶变换所获得的频谱是一致的。对菲涅尔全息图进行数值再现时，通过提取窗口区域内局部全息图的＋1级频谱信息，并随着窗口中心在整幅全息图上逐点移动，将窗口傅里叶变换局部分析所获得的＋1级频谱叠加求和，可有效地重构出与＋1级衍射像相对应的完整频谱信息，在一定程度上改善了0级以及±1级衍射像所对应的不同频谱之间的串扰，提高了再现像的质量。

简介：介绍了实现出射白光发光二极管的几种方法,包括波长转化产生白光,多有源区级联合成白光以及单个有源区直接出射白光.并从芯片结构、材料选取、白光形成机理以及器件性能等四个方面对这几种方法进行了分析比较.最后指出了实现直接出射白光的发光二极管存在的问题及今后的研究重点.

简介：为了消除经典滑模变结构控制在导弹控制系统中产生的抖振现象,提出了一种新型的基于二阶滑模变结构控制的导弹姿态控制系统设计方法。为便于导弹姿态控制系统的设计,将复杂导弹姿态运动方程分解成三个简单的子系统,即俯仰通道子系统、偏航通道子系统和滚转通道子系统,同时将三个通道间的耦合项等效为外界干扰。当三通道间的耦合项有界时,分别给出了三个子系统的控制器。仿真结果验证了所提方法的正确性和有效性,并且有效消除了系统抖振现象。

简介：研究了基于自散焦克尔非线性的PT对称三角格子中双峰光孤子的存在性及稳定性。采用改进的平方算子法（MSOM）迭代计算出孤子的数值解,发现双峰之间具有相同相位的双峰光孤子存在于第一带隙,并且可以在某个范围内稳定传输。由傅里叶配点法得到的线性稳定性与非线性模拟传输的结果是一致的。此外,这种PT对称的双峰光孤子对入射角度非常敏感,从不同角度入射的光孤子具有不同的传输特性。

简介：介绍了PIN光电二极管探测器的工作原理及基本结构，设计了探测器的测试系统，说明了测试系统中各个组成部分的结构和功能。利用该系统对PIN管光探测器电路的电特性进行了测试，测试结果表明PIN光电二极管探测器的响应特性符合技术要求。

简介：应用傅里叶变换轮廓术测量物体三维面形时，当被测物体形状复杂或是被噪声严重污染时，导致频谱分布展宽，发生频谱混叠现象，基频提取困难，无法准确恢复物体的三维面型。提出了基于小波分解的傅里叶变换轮廓术，采用小波变换的方法对变形条纹图进行二维多尺度分解，重构被测物的背景图像，滤出图像的零频成分，得到相对变形条纹。运用小波变换与傅里叶变换轮廓术相结合的方法，只需拍摄一幅变形条纹图，将被测物体与背景分离，不受背景成分的影响，且易于基频信息的提取，降低了对滤波器的要求。实验证明该方法较好地防止了频谱的混叠问题，提高了测量范围与解相精度。

简介：针对长周期二维光子晶体带隙特性分析时，由于时间微分离散阶数较低，传统时域多分辨率算法容易出现误差积累而导致入射波发生形变，最后影响带隙特性分析的现象，提出了具有强稳定特性的高阶龙格库塔多分辨率算法，通过高阶的时间迭代来减少晶体结构中数值波的时域形变，得到稳定而准确的带隙特性。结果表明了改进算法在分析长周期光子晶体传输特性时的有效性和可靠性。

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简介：为了实现离轴二次非球面反射镜几何参数的高精度测量,提出了一种激光干涉仪和激光跟踪仪相结合的测量方法。在离轴二次非球面反射镜的无像差点法干涉检测光路的基础上,使用激光跟踪仪的反射球标定离轴二次非球面镜的特征点位置和曲面的空间位置,通过简单计算得到反射面的几何参数。实验中对一离轴凹椭球反射镜进行测量,其二次曲面系数k和曲率c的测量精度分别达到了0.0001和0.0000002。结果表明这种测量方法用于离轴二次非球面反射镜几何参数的高精度测量是合理可行的。