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基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台
近日,上海交通大学电子系义理林教授课题组基于智能锁模算法、时间拉伸技术和实时高速电路建立的实时光谱分析控制平台,实现了锁模激光器输出飞秒脉冲的实时光谱调控,对飞秒激光器的设计具有重要的应用价值。相关成果以“Intelligent control of mode-locked femtosecond pulses by time-stretch-assisted real-time spectral analysis”为题目于2020年1月发表于国际光学顶尖期刊《Light: Science & Applications》(中科院长春光机所与Nature出版集团合办期刊),并入选为封面文章,在“News & Views”栏目被专门评述。博士生蒲国庆为第一作者,义理林教授为通信作者。 图说:期刊封面文章 飞秒尺度(1E-15秒)脉冲对应着原子分子、材料、生物蛋白、化学反应等丰富物质体系的众多超快过程,有着广泛而重要的应用。锁模激光器作为产生飞秒脉冲的重要基础研究工具,在物理、化学、生物、材料、信息科学等领域都有广泛的应用。飞秒锁模激光器自上世纪六十年代发明以来,与其相关的研究分别于1999,2005,2018年获得过诺贝尔奖。 随着超快光学的快速发展,越来越多的前沿应用需要对飞秒脉冲的时域和光谱进行精细控制。由于飞秒脉冲的产生涉及非常复杂的非线性和色散传输效应,达到特定脉冲状态的稳态输出需要对激光器多个参数在高维空间进行优化,传统基于激光器光学设计和优化的方法已被证明难以精确实现。 通过对飞秒脉冲状态进行智能识别,结合智能算法对激光器多参数进行全局优化,有望获得理想的飞秒脉冲输出,但其主要挑战在于飞秒脉冲难以实时精确识别。低速时域采样无法识别飞秒脉冲宽度和形状,光谱仪虽可识别飞秒脉冲积分光谱但无法识别其瞬时光谱,因此传统方法都无法做到实时控制飞秒脉冲精确锁模状态。为了解决这一难题,义理林教授课题组提出在锁模控制环内引入时间拉伸-色散傅里叶变换(TS-DFT)技术,通过时域到光谱的转换,采用低速时域采样即可识别飞秒脉冲对应的瞬时光谱宽度和形状。结合智能控制算法,实现了以1.4nm为精度对飞秒脉冲光谱宽带从10nm到40nm进行可编程控制,光谱形状可编程为高斯型或三角形等。这是本领域首次实现飞秒锁模脉冲光谱宽度和形状高精度实时编程控制,解决了飞秒锁模脉冲锁模状态无法精确调控的难题。 基于实时的光谱控制,该研究还展示了从窄谱锁模态至宽谱锁模态以及从三角形光谱脉冲态至宽谱锁模态的演变过程,发现两者动力学过程具有相似性,提出了目标锁模状态可能决定中间动力学过程的猜想,为人们进一步探索锁模激光器内部机理提供新视角。 图说:基于快速光谱分析的飞秒锁模脉冲智能控制 非线性光学著名专家John Dudley教授(欧洲物理学会主席,IEEE/OSA Fellow)在《Light: Science & Applications》的“News & Views”栏目撰文介绍此项工作,认为本工作极具创新性,开拓了研究锁模动力学新的可能性,很可能应用于多种锁模光纤激光器中。 义理林教授课题组过去六年来一直致力于解决飞秒锁模激光器的智能控制问题,2019年发表在光学领域顶级期刊《Optica》的“智能锁模激光器”成果入选美国光学学会旗下新闻杂志《Optics & Photonics News》2019年光学年度进展“Optics in 2019”。该方向工作部分得到国家自然科学基金(61575122)的支持。《Light: Science & Applications》论文全文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0251-x《Light: Science & Applications》“New & Views”评述论文https://www.nature.com/articles/s41377-020-0270-7
上海交通大学 2021-04-10
一种高位卸粮联合收割机的粮筒自动回位控制装置及方法
本发明提供一种高位卸粮联合收割机的粮筒自动回位控制装置,控制装置包括卸粮机构、控制机构和驱动机构,卸粮机构包括横向粮筒、竖向粮筒和卸粮口,控制机构包括逻辑门电路、位置传感器、总控开关、手柄开关及电源,驱动机构包括电机和油缸,控制机构通过驱动机构驱动横向粮筒转动,从而调节卸粮口的位置进行卸粮和回位。本发明还提供一种高位卸粮联合收割机的粮筒自动回位控制方法。本发明控制方法简单,易于实施,减少劳动量;既可以自动回位,也可以急停、切换为手动操作,可靠性强;自动回位功能极大缩短了回位时间,简化操作过程,提升了作业效率;本发明的控制器采用逻辑门电路,更适合工况恶劣的联合收割机,使用寿命长,可靠性高。
浙江大学 2021-04-13
一种基于故障限流——快速储能协调控制的 微电网暂态性能强化装置及方法
本发明涉及一种基于故障限流-快速储能协调控制的微电网暂态性能强化装置及方法,如下:当微 电网遭遇外部短路故障时,考虑故障位置的差异及高渗透功率的交互需求,某些故障工况下限流器和快 速储能装置的协调控制以提高微电网的故障穿越能力;对于某些特定的工况如微配电网联络线短路故障, 微电网必须从主网络断开时,故障限流器及快速储能装置的协调控制以保障微电网在并网与孤岛模式之 间实现平滑过渡。本发明可以在有效限制故障电流、减小微电网耦合点电压跌落的同时,也在
武汉大学 2021-04-14
道路交通事故链阻断方法及主动安全集成控制系统关键技术研究
本课题组研究方向为智能交通与车辆主动安全,项目涉及交通信息与安全、行车主动服务、智能网联汽车等领域。相关研究成果可以给予相关部门、 企业提供理论基础和技术支持。研发的车牌识别系统,可以实现停车场出入口收费管理、盗抢车辆管理、高速公路超速自动化管理等功能;基于身份信息的无证驾驶辅助识别方法与系统, 实现司机与车辆信息的匹配,解决无证者的违法驾驶问题,同时预防车辆被盗;基于激光的车头与障碍物间距离检测装置及方法,鲁棒性优良, 避免了传统检测方式的盲区监测问题,减少驾驶员信息处理量, 有助于
江苏大学 2021-04-14
一种大流量插装式三位四通电液伺服阀及其控制方法
本发明公开了一种大流量插装式三位四通电液伺服阀,包括控 制单元和四个插装式二通伺服阀;控制单元的四个信号输出口分别与 四个插装式二通伺服阀的控制信号输入口连接;控制单元的四个信号 输入口分别与四个插装式二通伺服阀的阀芯位移信号输出口连接;四 个插装式二通伺服阀两两串联,一个阀的出油口与另一个阀的进油口 相连接,形成两组串联双阀;两组串联双阀的出油口均用于与油箱相 连接,两组串联双阀的进油口均用于与液压油源相连接;相当于两组 串联双阀并联,构成桥式回路,形成具有三位四通功能的大流量插装 式电液伺服阀;
华中科技大学 2021-04-14
北京大学深研院潘锋团队在调控超结构基元提升锂电池正极材料性能取得重要进展
锂电池已经在手机、电动车和大规模储能广泛应用。商业化的锂离子电池正极材料主要是依赖于价格相对昂贵的钴(Co)和镍(Ni)元素的钴酸锂(LiCoO2)和高镍三元(NCM)正极。
北京大学 2022-07-08
我国科学家揭示茉莉酸调控番茄萜类化合物合成和抗虫性的新机制
萜类物质作为植物代谢产物中种类最多的一类化合物,在植物与病虫害互作中扮演重要角色,参与对病虫害的直接与间接防御反应。
中国农业大学 2022-04-01
一种萘磺酰胺类化合物及其制备方法与在调节植物生长活性中的应用
本发明公开了一种萘磺酰胺类化合物及其制备方法与在调节植物生长活性中的应用。本发明提供的萘磺酰胺类化合物,其结构通式如式Ⅰ所示。本发明提供的式I所示萘磺酰胺类化合物,结构简单,具有优良的植物生长调节活性,制备方法简单可行,利于大规模生产。
中国农业大学 2021-04-11
La2O3-Al2O3热障涂层中稀土氧化物的作用及高温相稳定机理研究
本成果研究了不同制备工艺对制备出的喷涂粉末形貌与性能的影响,通过测试不同的La2O3的添加方式以及添加量的涂层的性能,探讨了稀土氧化物La2O3对Al2O3等离子涂层性能的影响,及La2O3在等离子涂层中的作用,同时对喷涂粉末与涂层的相态及高低温条件下的相稳定性进行了研究,找出了在高温下长时间保持相稳定性的涂层。得出的主要结论有: (1). 使用纳米粉体颗粒团聚的方法可以制备符合出符合等离子喷涂要求的粉末,同时其制备出的涂层性能优于传统微米级粉末涂层。 (2). 添加部分La2O3可以抑制Al2O3涂层中晶粒长大,且Al2O3- La2O3涂层更致密,与Al2O3涂层相比,Al2O3- La2O3涂层在抗击热冲击、抵抗热氧化、涂层结合强度方面均有部分提高,但涂层隔热性能与Al2O3涂层相当。 (3). Al2O3涂层中添加部分La2O3与MgO可以制备稳定相的LMA,制备的LMA涂层呈现板片状结构特点,有利于降低涂层内部残余应力,因而可提升涂层性能,其在结合强度、抗击热冲击、抗氧化及隔热性能发面均优于Al2O3- La2O3涂层与Al2O3涂层。 (4). 在1400℃下保温100h,Al2O3涂层与Al2O3- La2O3涂层均会发生γ→α晶形转变,影响涂层的性能,而LMA涂层可保持相稳定性。LMA等离子涂层因其优异的性能可做为传统Al2O3涂层和Y-PSZ涂层的替代者。
北京科技大学 2021-04-11
靶向血管生成相关MMPs蛋白的海洋真菌活性肽类化合物在治疗糖尿病溃疡的作用
前期研究发现一个海洋真菌来源的,含有特殊的 N-甲基化和 D-型氨基酸片段的小分子活性环三肽化 合物 X-13,在动物、模式生物和细胞水平均发现具有强烈的促血管生成作用;对大鼠糖尿病溃疡损伤模 型也具有显著修复活性。
中山大学 2021-04-10
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