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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
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
采用气液两相天然气为燃料的内燃机燃料输送方法
成果描述:本发明公开了采用气液两相天然气为燃料的内燃机燃料输送方法,将液态压缩天然气源和气态压缩天然气源通过绝热输送至一绝热共轨,在绝热共轨中完成混合后经一电控喷油器输送至气缸:进入绝热共轨(5)的燃料有液路和气路两路:液路由液态压缩天然气瓶(1)通过绝热低压管(2)和绝热压力泵(10)输送至绝热共轨(5);气路由气态压缩天然气气瓶(7)通过相应管阀进入绝热共轨(5)。本发明使气液两相天然气在进入气缸时发生闪蒸沸腾,并在不同工况进行两相天然气的气液组分实时设计控制。因燃烧的是气液两相天然气,故CO、CO2、PM排放低,无NMHC;采用压缩过程喷射,HC排放低;缸内温度低,NOX排放低;具有极低的排放性。市场前景分析:新能源交通工具技术领域。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
一种可调节式多轴旋臂疏花疏果机及其使用方法
本发明涉及机械疏花疏果领域,特别涉及一种可调节式多轴旋臂疏花疏果机及其使用方法。该机械包括悬挂连接装置、方向调节机构、角度调节机构和旋转臂机构。该机械使用时,可直接挂装在农用拖拉机上,接通液压油管便可进行果园的疏花疏果作业。该机械能够调节疏花疏果机的横向长度、纵向高度以及角度后进行作业,具有良好仿形效果;其旋转臂机构的边条组(9)范围可根据不同果树和不同树形的实际需要变化,使单次疏花疏果范围可适应实际需求,具有适应性强的特点,且可大幅提高疏花疏果效率。
中国农业大学 2021-04-11
一种果汁机304奥氏体不锈钢旋片刀片的制备方法
本发明涉及果汁机304奥氏体不锈钢旋片刀片等离子氮碳共渗工艺,使304奥氏体不锈钢旋片刀片进行等离子氮碳共渗处理后,在不锈钢旋片刀片表面生成厚度大于15微米的硬化层,该硬化层为氮和碳在奥氏体中的过饱和固溶体(S相),具有高硬度和高耐蚀的性能,各项技术指标均超过食品机械标准要求。
青岛农业大学 2021-01-12
一种单膨胀机实现热能梯级分时有机朗肯循环装置及方法
本发明公开了一种单膨胀机实现热能梯级分时有机朗肯循环装置及方法,有机朗肯循环系统包括依次连接的工质泵(1)、一号控制器(2)的B端、换热器(3)、二号控制器(10)、膨胀机(13)、储热器(9)、一号控制器(2)的C端构成的一个闭循环,和由换热器(3)的出端依次连接的四号控制器(8)、冷凝器(6)、冷凝循环泵(5)、三号控制器(4)、换热器(3)的进端构成的一个闭循环;所述的附属系统包括其它来源热量除热系统(11)、供热系统(12)、生活用水预热系统(7);该装置也可根据需要设置多个不同温度储热器,
东南大学 2021-04-14
一种由传输管连接压缩装置与回热器的低温制冷机
本实用新型公开了一种由传输管连接压缩装置与回热器的低温制冷机,包括依次连接的回热式压缩装置、传输管、预冷换热器、低温段回热器、回热器冷端换热器、连接管、脉管冷端换热器、脉管以及调相机构,还包括:低温制冷模块,用于向所述预冷换热器提供预冷量;绝热区域,用于将所述预冷换热器与环境温度隔绝;本实用新型用传输管代替高温段回热器连接室温端的回热式压缩装置与低温端的预冷换热器,减小回热器导热损失、气固换热损失和声功损失,提高低温制冷机的效率。
浙江大学 2021-04-13
一种适用于多级空气压缩机的配流机构
本发明公开了一种适用于多级空气压缩机的配流机构,其开设 有一级进气孔、一级排气孔、二级进气孔、二级排气孔、三级进气孔、 三级排气孔、四级进气孔及四级排气孔。所述一级进气孔、所述一级 排气孔、所述二级进气孔、所述三级进气孔、所述四级进气孔及所述 四级排气孔分别收容有一个气阀,八个所述气阀分别用于实现对应的 气体的单向流动。所述配流机构还开设有第一连通孔、第二连通孔及 第三连通孔,所述第一连通孔与所述一级排气孔及所述二级进气孔均 相连通;所述第二连通孔与所述二级排气孔及所述三级进气孔均相连 通;所述第三
华中科技大学 2021-04-14
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