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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
东南大学杨洪教授课题组在拓扑学和智能材料交叉领域取得重要进展
近日,东南大学智能材料研究院、化学化工学院杨洪教授课题组在光控软驱动器研究领域取得重要进展,将拓扑学设计与液晶弹性体材料相结合,开发了一种具有多模态、自维持、可调谐运动的软驱动器。研究成果发表在国际顶级期刊《德国应用化学》上,并被选为VIP论文。
东南大学 2023-05-19
广东省人民政府关于加快建设通用人工智能产业创新引领地的实施意见
为贯彻落实习近平总书记关于人工智能的系列重要论述精神,落实国家发展新一代人工智能的决策部署,抢抓通用人工智能发展的重大战略机遇,充分发挥广东在算力基础设施、产业应用场景、数据要素等方面的优势,加快建设通用人工智能产业创新引领地,现提出以下意见。
广东省人民政府 2023-11-14
由生成对抗网络(GAN)驱动的进化多目标算法 为计算智能与深度学习的结合开辟新路
随着计算智能方法得到更广泛的应用,其从问题本身学习的能力亟待增强。为此,越来越多研究提出使用机器学习模型来驱动计算智能。通常,这种基于模型的进化算法的性能高度依赖于所采用模型的训练质量。而传统机器学习方法需要大量训练数据进行模型训练,而且受维度灾难的影响,这类方法通常很难解决维度较高的问题,约束了计算智能方法的应用范畴。课题组在IEEE Transactions on Cybernetics上发表了一种由生成对抗网络(GAN)驱动的进化多目标算法。
南方科技大学 2021-04-14
新型无痛光动力治疗皮肤病关键技术及转化——新型实时可控无痛光动力治疗智能系统
5-氨基酮戊酸光动力疗法(ALA-PDT)是一种药械联合的新型靶向疗法,治疗非黑素性皮肤肿瘤、痤疮、尖锐湿疣等难治性皮肤病疗效显著、副作用小。但ALA-PDT治疗过程伴有剧烈疼痛,严重影响患者治疗感受,是业界公认的ALA-PDT治疗瓶颈。此项目团队在同济大学医学院、附属上海市皮肤病医院王秀丽教授带领下,长期致力于ALA-PDT临床与基础研究,在国内外率先掌握了“无痛ALA-PDT关键技术”,形成相关成果申请国家专利,并将其转化生产出第一代无痛光动力治疗仪用于临床治疗。在此基础上拟进一步打造个性化、智能化、便捷的新型无痛ALA-PDT,降低对专业医师的依赖程度,打破技术壁垒,实现无痛ALA-PDT扩大推广应用,引领ALA-PDT无痛治疗新时代。 第一代无痛光动力治疗仪图片 团队已将诸多原创性研究成果进行临床转化,总结关键技术并将其推广至全国2000多家医院,直接获益患者逾100万人次。 第二代治疗仪
同济大学 2021-04-11
一种应用于地形模型风场特性风洞试验的三维渐变式边界过渡装置
成果描述:本发明公开了一种应用于地形模型风场特性风洞试验的三维渐变式边界过渡装置。所述边界过渡装置主要由多个节段串联拼接而成,每一节段包括两块侧板以及面层;每块侧板具有竖边、底边和曲边;两块侧板的曲边上固定铺设所述面层;所述侧板的竖边高度等于地形模型边界对应位置处的高度;所述侧板的底边长度为风洞宽度的5%-8%,且所述侧板的竖边与底边所形成的坡度在20°-40°;所述侧板的曲边线形由方程确定,其中x代表曲边的径向位置,y代表曲边的竖向位置,参数r与m由方程组确定,式中h0为竖边的高度,k0为竖边高度与底边长度之比。本发明能使气流过渡后其风场特性满足要求的前提下,对风洞空间要求低,适用性强。市场前景分析:轨道交通基础设施建设领域。与同类成果相比的优势分析:技术先进,性价比较高。
西南交通大学 2021-04-10
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
光聚合超高分子量聚丙烯酸及其在固沙和干旱地区植树中的应用
在完成产品小试验证后,利用小试产品进行了小面积的固沙试验和实验室沙模的抗压和抗剪切试验。结果表明AA和AM的共聚物固沙效果要优于PAA的均聚物。而且当分子量大于1500万时,分子量对沙模抗剪切和抗压强度的影响不显著,而固沙剂溶液的粘度随聚合物分子量的增加而显著增加。在满足固沙性能要求的前提下,确定以单体聚合浓度为7%进行产品工业生产试验,工业生产试验考核了连续三批次,共生产六吨产品。 技术指标:聚合反应的工艺流程为配料(按配方将单体、引发剂和溶剂混合)、充氮脱气30分钟、加料(将反应液加入到各个反应器中)和聚合。实际聚合中的液层厚度约为250mm,。工业试验生产线的转化率大于98.5%,与小试设备的结果相似。应用范围:甘肃治沙研究所民勤治沙站实验林的梭梭面临着退化的危险,造成梭梭林退化的主要原因有两个,一是梭梭根部的沙粒由于长期的移动,使得梭梭较发达的根系逐渐裸露出来,失去支撑作用,在较大的风沙作用下容易被吹得连根拔起,;二是大量裸露在外的根部失去了吸取水分的功能,所以保护梭梭的根部和尽可能地提供水分是挽救退化梭梭的有效途径。鉴于这种情况,将多功能保水剂,固沙剂和疏水剂组合起来,在梭梭周围做成一个雨水集流面,一方面保护梭梭根部,一方面集流沙漠里少量的雨水,减少地下水的蒸发,创造梭梭生长所需的条件。
北京化工大学 2021-02-01
一种原位合成纳米金刚石增强铁镍基复合材料的方法及其所得材料和应用
本发明公开了一种原位合成纳米金刚石增强铁镍合金基复合材料的方法,所述复合材料由碳纳米管和铁镍合金粉末作为原材料所制成,制备工艺为放电等离子烧结技术。碳纳米管在铁镍合金粉末的催化和放电等离子烧结的直流脉冲电场作用下部分相变为纳米金刚石,转变比例为50?80%,碳纳米管和纳米金刚石在复合材料中起到纤维增强和颗粒强化的协同增强效果。相对于现有技术,协同增强的强韧化效果更加优异,本发明所得到的铁镍合金基复合材料具有比纯铁镍合金更高的硬度、强度和耐磨性能而且具有更低的热膨胀系数,可以广泛应用于精密仪器和高新技术领域。
东南大学 2021-04-11
Er3+Y3Al5O12Pt-TiO2复合膜及其在催化降解有机染料中的应用
为了解决纳米 TiO2 作为处理工业污染废水的首选催化剂光催化效率不高,且必须采用波长小于 387 nm 的紫外光照射的问题,本发明提供一种将上转换紫外发光材料 Er3+:Y3Al5O12 与 TiO2 复合,提高光催化效率的 Er3+:Y3Al5O12/TiO2 复合膜。并将 Er3+:Y3Al5O12/TiO2 复合膜应用在催化降解有机染料中。 r3+:Y3Al5O12/TiO2 复合膜用于在可见光照射下催化降解有机染料。
辽宁大学 2021-04-11
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