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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
一种不相关并行机混合流水车间调度的建模方法
本发明公开了一种不相关并行机混合流水车间调度的建模方法, 该建模方法以最小化最大完工时间为目标。针对不相关并行机混合流 水车间调度自身的特点,基于机床位置关系、同一机器两工件先后关 系、同一机器两相邻工件间先后关系、同一加工阶段两工件先后关系、 加工阶段位置关系等 5 种建模思想,提出了多个混合整数线性规划模 型。接着,对所提出模型从建模过程、模型尺寸复杂度、计算复杂度 等方面进行了详细的对比评估。使用CPLEX求解器对HFSP调度实例 进行求解,验证了本文 MILP&
华中科技大学 2021-04-14
一种螺旋立铣刀正交车铣加工三维稳定性建模方法
本发明公开了一种螺旋立铣刀正交车铣加工三维稳定性建模方 法,包括以下步骤:(1)将机床-刀具-工件系统简化为质块-弹簧-阻尼器 连接的振动系统,建立坐标系 xFyFzF,建立振动系统动力学方程;(2) 利用锤击法模态试验分别得到振动系统分别在 xF,yF,zF 每个方向的 频响函数,辨识出振动系统的模态质量、刚度和阻尼,计算振动系统的惯性力、弹簧力、阻尼力;(3)计算螺旋立铣刀的动态切削力;(4)求 解振动系统动力学方程得到振动系统的稳定性叶瓣图。本发明考虑了
华中科技大学 2021-04-14
加速药物发现丨西湖大学李子青团队首创蛋白质动态结构AI建模方法
西湖大学李子青团队与厦门大学、德睿智药合作,首创研发了能够刻画蛋白质构象变化与亲和力预测的AI模型ProtMD。这是第一个尝试解析蛋白质动态构象的AI方法,可辅助药物化学专家更加精准的筛选出高活性小分子,从而加速临床前药物研发。
西湖大学 2022-12-08
一种基于 XML 建模的印刷出版中多元组合符号自动生成方法
本发明公开了一种基于 XML 建模的印刷出版中多元组合符号自动生成方法,包括步骤 1:根据定 义的组合符号模型,在数据采集端使用可视化的符号输入方式自动采集符号;步骤 2:在数据库系统中 添加相应的符号数据字段,根据组合符号模型进行数据采集;步骤 3:按照所需发布信息内容,抽取符 号信息生成符号 XML 模型;步骤 4:通过对符号 XML 模型解析,进行出版显示。本发明基于 XML 描 述语言,对组合符号进行组合设计。使用本方法的模型,可以生成动态的自适应符号,有助于符号发布 的自动化、标准化。而这种模型不仅可用于出版印刷,也可用于网页显示以及其他显示系统。而使用符 号编码调用基本的符号库,可使用 TrueType 字体或 Cad,这又保证了在不同的平台上的兼容性。
武汉大学 2021-04-13
高级智能婴儿模型、高智能婴儿模拟人
XM-YE8新生儿黄疸模拟人(婴儿黄疸护理模型)   功能特点: ■ XM-YE8新生儿黄疸模拟人(婴儿黄疸护理模型)采用高分子材料制成,质感逼真。 ■ 模型具有皮肤和巩膜黄染等特征,可辨别轻重黄疸程度。 ■ 可进行婴儿基础护理操作训练: · 练习婴儿常规体格检查法,可测量体重、胸围、腹围、头围。 · 婴儿抱持、包裹、换尿布。 · 擦浴、清洁五官、皮肤护理等。 ■ 可反复进行练习。
上海欣曼科教设备有限公司 2021-08-23
矿热炉二次无功补偿控制系统及控制方法
西安科技大学机械工程学院自 2004 年开始对冶金系统无功补偿技术和控制方法进行研究,目前此项技术已经成熟并在全国开始推广应用。该项目授权发明专利 1 项,实用新型专利 1 项,软件著作权 1 项。成果及开发装备在辽宁省本溪县大兴电石厂的 12500kVA 电石炉、湖南长乐铁合金有限公司的 16500kVA 硅锰炉、石家庄三环锰硅科技有限公司的 12500kVA 铬铁炉上应用并取得良好效果。
西安科技大学 2021-04-11
INS 控制 GNSS 基带的开环跟踪误差分析及控制方法
本发明公开了一种 INS 控制 GNSS 基带的开环跟踪误差分析及控制方法,本发明基于 GNSS/INS 深 组合接收机的闭环跟踪环结构构建 INS 误差与开环跟踪误差间的拉氏域数学模型;采用拉氏域数学模型 分析基于不同精度等级惯导的开环跟踪误差发散规律;基于开环跟踪误差发散规律提出合理的 INS 控制 GNSS 基带的跟踪机制。本发明方法可用于短时间卫星信号不可用的情况,能有效提高 GNSS 接收机信 号跟踪环路的连续性,从而获取较高精度的连
武汉大学 2021-04-14
智能电网动态补偿设备产品质量与性能检验检测技术及产业化
小试阶段/n该项目可解决的问题:目前在我国,对于动态性能的检测,没有提高专门的检验检测手段和方法,无法准确、完整地检验检测智能电网动态补偿设备的功能和性能。该项目的实施将提供一套完整的解决方案,可以有效解决动态补偿设备功能和性能的快速、准确、完整的检验检测问题,为国内外动态补偿设备制造业提供产品制造质量和性能指标检验检测服务;为电网和中大型电力用户的动态补偿设备的运行状况和性能指标、电能利用效率以及节能效果的检测、监
武汉大学 2021-01-12
以健康状态为核心的中医人工智能辅助诊疗服务平台与应用示范研究
一、项目简介 以中医学理论为依据,将采集的望、闻、问、切等信息用数据形式表达,强调客观地评价人体健康状态和病变本质,并对所患病、证给出概括性判断。另外,在中医大数据的时代背景下,完善中医人工智能辅助诊疗服务平台与应用的功能性。通过设计高效的在线信息分析技术,加强对病患终点结局的把握。 二、前期研究基础
厦门大学 2021-01-12
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