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艾里涡旋光束阵列的近轴与非近轴传输特性研究
1
作者 靳龙 何西 兰英 《激光杂志》 北大核心 2025年第7期36-44,共9页
为研究艾里涡旋光束阵列(Finite Airy Gaussian vortex beam array,FAGVBA)在各向同性介质中的近轴与非近轴光强演变特征,应用角谱法推导了近轴传输时的横向电场分量及非近轴情况下的纵向电场分量解析表达式。研究了介质折射率和线极化... 为研究艾里涡旋光束阵列(Finite Airy Gaussian vortex beam array,FAGVBA)在各向同性介质中的近轴与非近轴光强演变特征,应用角谱法推导了近轴传输时的横向电场分量及非近轴情况下的纵向电场分量解析表达式。研究了介质折射率和线极化偏向角对FAGVBA光强分布的影响。结果表明,除了光源附近外,主要是FAGVBA的旁瓣受到涡旋空心暗斑的调制。随着折射率增加,FAGVBA的自加速效应减缓,导致子波的弯曲度减小及焦点位置增大。而偏向角的增加使得x-分量光强减小,y-分量光强增大。非近轴情况下,电场的纵向分量将在光束阵列传输过程中产生,但强度较小,通常可忽略不计。 展开更多
关键词 激光光学 有限能量艾里涡旋光束阵列 近轴与非近轴 线偏振
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基于集成氮化硅超表面VCSEL的涡旋光输出 被引量：1
2
作者 牛昊 王永丽 +3 位作者 姜增璇 李川川 魏志鹏 宋国峰 《发光学报》 北大核心 2025年第2期326-333,共8页
集成光子器件技术的最新进展充分满足了市场对于紧凑型、高效光电系统的需求,同时也有力地促进了光学超表面技术的发展。其中,垂直腔面发射激光器(VCSEL)与超表面的集成,可生成具有特定波前的矢量光束,极大地增强光电系统的功能性和灵... 集成光子器件技术的最新进展充分满足了市场对于紧凑型、高效光电系统的需求,同时也有力地促进了光学超表面技术的发展。其中,垂直腔面发射激光器(VCSEL)与超表面的集成,可生成具有特定波前的矢量光束,极大地增强光电系统的功能性和灵活性。本文设计了基于Si_(3)N_(4)纳米天线阵列超表面的850 nm VCSEL,通过对纳米天线结构参数的调控,实现了超过2π的相位覆盖,并采用1阶和2阶涡旋相位板,成功产生了不同阶数的涡旋光束。这一成果为光学超表面调控VCSEL光场技术提供了新思路。 展开更多
关键词 超表面 涡旋光束 垂直腔面发射激光器 集成光子器件
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汇聚涡旋光束中离轴相位奇点的传输轨迹
3
作者 王溢秋 刘志鹏 +3 位作者 靳琪琳 殷澄 单鸣雷 韩庆邦 《江西师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期128-133,共6页
在涡旋光场中相位奇点的传输特性是研发基于复杂光场的新型光电子器件的关键,而离轴相位奇点在汇聚涡旋光中的传输机理至今还未被阐明.该文针对这一课题展开研究,基于近轴传输方程直接推导了相位奇点在任意宿主光束中的轨迹方程;并证明... 在涡旋光场中相位奇点的传输特性是研发基于复杂光场的新型光电子器件的关键,而离轴相位奇点在汇聚涡旋光中的传输机理至今还未被阐明.该文针对这一课题展开研究,基于近轴传输方程直接推导了相位奇点在任意宿主光束中的轨迹方程;并证明在汇聚高斯光束中焦场附近的离轴涡旋点做随光束同步缩放的螺旋状运动.但该结论与波束传输法仿真得到的结果相矛盾,后者表明离轴相位奇点沿直线穿过光束截面.为解决上述矛盾,该文进行了相关实验研究,证明了离轴涡旋点在焦场附近的螺旋状轨迹.该研究成果可推广至多个相位奇点并存的情形,为有效辨识和操控复杂光场中的相位奇点奠定理论基础. 展开更多
关键词 涡旋光束 离轴相位奇点 焦场
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基于截断加权Wirtinger Flow算法的旋转测速频移特性提升研究
4
作者 王泓洋 张子静 +4 位作者 刘浩 吕鑫冉 宋家宇 崔成帅 赵远 《光子学报》 北大核心 2025年第3期107-117,共11页
在远距离目标旋转速度的探测中,涡旋光束容易受到随机变化的大气湍流的影响,造成光束的相位畸变和螺旋谱的弥散,引起目标旋转速度测量性能下降。针对这一问题,采用截断加权Wirtinger Flow(Truncated Weighted Wirtinger Flow,TWWF)算法... 在远距离目标旋转速度的探测中,涡旋光束容易受到随机变化的大气湍流的影响,造成光束的相位畸变和螺旋谱的弥散,引起目标旋转速度测量性能下降。针对这一问题,采用截断加权Wirtinger Flow(Truncated Weighted Wirtinger Flow,TWWF)算法,该算法在初始化阶段的截断规则中引入样本中值,采用加权梯度的权值调整策略,避免容易陷入局部最优解的问题,提升了算法对畸变涡旋光束的迭代补偿能力,光场和旋转多普勒频移特性指标得到显著提升。结果表明,当大气湍流强度C_(n)^(2)为1×10^(-14)m^(-2/3),纯度、RDS峰-最大杂峰比、测速精度等指标可达0.99,2.18,0.80 rad/s;当C_(n)^(2)为1×10^(-12)m^(-2/3),则可达0.74,2.09,0.83 rad/s,相位相对误差可达3×10^(-16)量级,展现了TWWF算法强大的补偿能力。此外,讨论了掩码数目、湍流强度、光场叠加态等因素对算法指标的影响。本研究拓宽了WF类型算法在湍流畸变补偿方向的应用,提供了一种改善涡旋光束的远距离转速测量性能的方法。 展开更多
关键词 涡旋光束 大气湍流 旋转多普勒效应 相位恢复算法 测速精度
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基于双PD采样的涡旋光干涉位移快速测量方法研究(特邀)
5
作者 罗聪 袁群 +6 位作者 丁辰 马燚岑 侯湘楠 杨文卓 高志山 郭珍艳 徐尧 《红外与激光工程》 北大核心 2025年第3期219-227,共9页
涡旋光干涉因具有高灵敏度和高分辨率特性可用于位移的精密测量。但现有的研究中多采用面阵探测器作为涡旋光干涉图的采集手段,受限于面阵探测器帧率,测量速度难以提高。此研究中将面阵探测器替换为高速采样的单点光电探测器。依据涡旋... 涡旋光干涉因具有高灵敏度和高分辨率特性可用于位移的精密测量。但现有的研究中多采用面阵探测器作为涡旋光干涉图的采集手段,受限于面阵探测器帧率,测量速度难以提高。此研究中将面阵探测器替换为高速采样的单点光电探测器。依据涡旋光干涉图的对称与均匀性,探究了光电探测器的数量、靶面大小和几何布局关系,提出了一种空域转时域的方法,排布两个光电探测器采集时域上的正交信号,并进行相位解调和信号细分获得位移结果。基于该原理对测量方案进行了仿真模拟,并构建了马赫-曾德尔型测量光路进行实验验证。实验结果表明,当压电位移结构闭环位移量为50μm、采集卡与单点探测器采样率为0.1 MHz时,测量结果为50.021μm,误差百分比为0.042%。同时,在位移量为10 mm、最快速度为2.6 mm/s移动电机中的重复性误差为2μm。所提方法为快速测量大量程精密位移提供了一种新的途径。 展开更多
关键词 涡旋光 微位移 干涉测量 光电探测器 快速
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高阶矢量Bessel涡旋光的传输和自愈特性研究
6
作者 王徐坚 郝晨君 +3 位作者 李昊翔 朱科 高秀敏 庄松林 《光学精密工程》 北大核心 2025年第8期1169-1178,共10页
高阶矢量Bessel涡旋光由于具有无衍射、自愈性以及在其横截面上同时具有各向异性的涡旋偏振分布和螺旋形相位,在信息传输、成像、抗干扰、粒子操控等领域有巨大应用潜力。本文基于模式提取原理和光笔技术,取代传统基于双光束分别调制产... 高阶矢量Bessel涡旋光由于具有无衍射、自愈性以及在其横截面上同时具有各向异性的涡旋偏振分布和螺旋形相位,在信息传输、成像、抗干扰、粒子操控等领域有巨大应用潜力。本文基于模式提取原理和光笔技术,取代传统基于双光束分别调制产生高阶矢量Bessel涡旋光束的方法,仿真计算并实验验证基于单一入射光束提取产生高阶矢量Bessel涡旋光束,对其在自由空间内的传输特性和自愈特性进行了研究。此外,以拓扑数和涡旋光阶数分别取0,1,2为例,对比分析了两者对矢量Bessel涡旋光传输特性和自愈特性的影响。数值模拟和光学实验结果均表明,光束传输过程中,涡旋光阶数和拓扑数的高低不影响其保持中心区域光强不发散的无衍射状态;在遇到阻碍对传播造成破坏后,拓扑数越小的光束,进行自愈所需时间越短。对光学捕获、光学成像、光学通信等领域的应用研究有重要的潜在意义。 展开更多
关键词 高阶矢量Bessel涡旋光 无衍射特性 自愈特性
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基于GS算法的海洋湍流环境下涡旋光束偏移测量方法
7
作者 曹又升 李晓记 《光通信技术》 北大核心 2025年第4期64-67,共4页
针对海洋湍流环境下涡旋光束偏移测量精度下降的问题,提出一种基于Gerchberg-Saxton(GS)算法的涡旋光束偏移测量方法。通过GS算法从畸变光强中恢复涡旋光束的原始相位分布,结合预构建的湍流信道模板库进行互相关匹配计算,实现偏移量的... 针对海洋湍流环境下涡旋光束偏移测量精度下降的问题,提出一种基于Gerchberg-Saxton(GS)算法的涡旋光束偏移测量方法。通过GS算法从畸变光强中恢复涡旋光束的原始相位分布,结合预构建的湍流信道模板库进行互相关匹配计算,实现偏移量的高精度定位。仿真结果表明:该算法在无湍流或弱湍流条件下性能较传统算法差,但在强湍流条件下优于传统算法;且拉盖尔-高斯(LG)光束的模态值越大,测量时的均方误差也越大。 展开更多
关键词 涡旋光束 海洋湍流 光束偏移 轨道角动量 无线光通信
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大气湍流下高分辨率高带宽分数涡旋光束的探测
8
作者 曹鹭萍 夏勇 《华东师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期51-60,共10页
提出并产生了一种高分辨率的分数混合涡旋光束,其具有混合比例参数n,可提供新的自由度以扩展轨道角动量的带宽.结合深度学习中卷积神经网络的方法,对大气湍流条件下轨道角动量分辨率Δl=0.1,以及混合比例参数分辨率Δn=0.01的分数混合... 提出并产生了一种高分辨率的分数混合涡旋光束,其具有混合比例参数n,可提供新的自由度以扩展轨道角动量的带宽.结合深度学习中卷积神经网络的方法,对大气湍流条件下轨道角动量分辨率Δl=0.1,以及混合比例参数分辨率Δn=0.01的分数混合涡旋光束进行了精确识别,研究了湍流强度和传输距离对识别准确率的影响.结果表明,对于150 m的传输距离,即使在较强湍流(C_(n)^(2)=5×10^(-14)m^(-2/3))下,识别准确率仍达到了82.09%;在中弱湍流(C_(n)^(2)=1×10^(-14),5×10^(-15)m^(-2/3))下,识别准确率均超过99%.该方案可为湍流环境下准确识别分数轨道角动量提供参考. 展开更多
关键词 涡旋光束 分数轨道角动量 大气湍流 深度学习
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基于螺旋谱判决的水下涡旋光束OAM-SK通信仿真研究
9
作者 凡星源 李晓记 刘韩宇 《光通信技术》 北大核心 2025年第1期58-63,共6页
针对基于机器学习的涡旋光束轨道角动量键控(OAM-SK)通信方案因数据的制备、训练所导致的通信耗时长、离线处理等问题,提出基于螺旋谱判决的水下涡旋光束OAM-SK通信方案。该方案通过对接收端处的涡旋光束光场直接进行螺旋谱计算,即可实... 针对基于机器学习的涡旋光束轨道角动量键控(OAM-SK)通信方案因数据的制备、训练所导致的通信耗时长、离线处理等问题,提出基于螺旋谱判决的水下涡旋光束OAM-SK通信方案。该方案通过对接收端处的涡旋光束光场直接进行螺旋谱计算,即可实现对其模式的识别,从而完成信息的传输。仿真结果表明,虽然所提方案可靠性略低,但是其极大地提高了通信系统的有效性。 展开更多
关键词 涡旋光束 正交特性 涡旋光束轨道角动量键控 螺旋谱
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基于空间光调制器的可移动光镊的产生及其在粒子囚禁中的应用
10
作者 孔晨莹 周婧雯 +2 位作者 汤继鸿 郭超修 尹亚玲 《华东师范大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期61-71,共11页
光学镊子为精确操控微观粒子提供了一种非接触、无损伤的有效方法,对光学微操纵技术的应用和发展具有重要的意义.提出并验证了一种采用空间光调制器产生一维可移动光学囚禁势(光镊)的方案,并讨论了其在粒子囚禁方面的应用.对加载到空间... 光学镊子为精确操控微观粒子提供了一种非接触、无损伤的有效方法,对光学微操纵技术的应用和发展具有重要的意义.提出并验证了一种采用空间光调制器产生一维可移动光学囚禁势(光镊)的方案,并讨论了其在粒子囚禁方面的应用.对加载到空间光调制器上的两种光束的相位全息图进行动态连续调谐,可产生聚焦高斯光束和涡旋空心光束.研究了这两种光束在自由空间的传播特性,光束的光强最大值、光斑大小和焦距之间的关系;计算了颗粒在聚焦高斯光镊和涡旋空心光镊中的光学势、梯度力和散射力,并讨论了构建可调谐一维移动光镊的可行性.该方案在微观粒子的激光囚禁和操控中具有重要的应用前景. 展开更多
关键词 光镊 高斯光束 涡旋空心光束 空间光调制器 粒子囚禁
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纵荡工况下叶片柔性对15 MW级浮式风力机气动特性影响研究
11
作者 马璐 周乐 +3 位作者 张险峰 雷肖 沈昕 杜朝辉 《太阳能学报》 北大核心 2025年第6期667-675,共9页
以IEA-15 MW风力机为对象,基于涡尾迹模型和几何精确梁模型研究了纵荡工况下叶片形变对风力机性能的影响。结果表明,浮台的纵荡运动所带来的附加速度会改变风力机的入流速度,从而使风力机的载荷出现波动;而相比于固定工况,纵荡工况下风... 以IEA-15 MW风力机为对象,基于涡尾迹模型和几何精确梁模型研究了纵荡工况下叶片形变对风力机性能的影响。结果表明,浮台的纵荡运动所带来的附加速度会改变风力机的入流速度,从而使风力机的载荷出现波动;而相比于固定工况,纵荡工况下风力机的输出功率有所提升,且在考虑叶片柔性后风力机载荷有所下降。此外,在风力机纵荡运动过程中,风力机的载荷对入流速度变化的响应存在延迟,同时叶片柔性形变带来的附加速度会加剧载荷响应的延迟。 展开更多
关键词 浮式风力机 气动特性 柔性形变 自由尾迹模型 几何精确梁模型
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涡旋光束轨道角动量的十字线检测法
12
作者 王彤 熊晗 +1 位作者 王华鑫 来右丽 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第4期803-810,共8页
本文提出一种利用十字线衍射进行涡旋光束OAM检测的方法,其远场分布中与OAM相关的主亮斑包含了入射光束的大部分能量(50%~84%),且不存在干扰检测的次亮斑。相比之下,传统小孔衍射法中的主亮斑能量比例极低,尤其是7阶拓扑荷以上的远场主... 本文提出一种利用十字线衍射进行涡旋光束OAM检测的方法,其远场分布中与OAM相关的主亮斑包含了入射光束的大部分能量(50%~84%),且不存在干扰检测的次亮斑。相比之下,传统小孔衍射法中的主亮斑能量比例极低,尤其是7阶拓扑荷以上的远场主亮斑中只包含不到1%的入射光束能量,且拓扑荷级数越高,次亮斑的干扰性越强。因此,十字线测量法对弱涡旋光束的检测尤为适用,这对于远程的自由空间光通讯发展具有重要影响。 展开更多
关键词 衍射 涡旋光束 轨道角动量 拓扑荷
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方形涡旋光束在Nd:YAG介质中放大特性的数值研究
13
作者 汤燕华 马再如 《激光杂志》 北大核心 2025年第3期22-33,共12页
涡旋光束是当前研究热点之一,随着研究的深入,其在介质中的传输特性也得到了关注。基于非线性波动方程,采用分步傅里叶算法数值模拟方形涡旋光束在Nd:YAG介质中放大特性。研究了方形涡旋光束的拓扑荷数、入射峰值光强、束腰宽度和光束... 涡旋光束是当前研究热点之一,随着研究的深入,其在介质中的传输特性也得到了关注。基于非线性波动方程,采用分步傅里叶算法数值模拟方形涡旋光束在Nd:YAG介质中放大特性。研究了方形涡旋光束的拓扑荷数、入射峰值光强、束腰宽度和光束阶数等参数对其强度、频谱和B积分等方面的影响。数值研究结果表明:方形涡旋光束经过Nd:YAG介质放大后,其中心位置的强度起伏较强,而光束边缘强度起伏较弱;出射光束中心区域位置的强度呈连续振荡变化,对角方向上位置的强度要强于轴向中心方向。较小的拓扑荷数和较大的束腰宽度的方形涡旋光束可以减缓光束通过Nd:YAG介质后中心强度振荡,降低克尔效应对光束放大的影响。另外,减小Nd:YAG介质的厚度可以降低光束中心强度增强程度,并可以减小B积分的大小。 展开更多
关键词 非线性光学 波动方程 分步傅里叶算法 方形涡旋光束 B积分
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涡旋光轨道角动量的拓扑荷差值法测量
14
作者 王华鑫 王彤 熊晗 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第2期216-223,共8页
本文提出一种针对涡旋光轨道角动量的拓扑荷差值检测技术。通过两束拓扑荷不同的涡旋光得到周期性的差值法强度分布图,读取其中一个周期的光斑个数,即可快速准确地计算出待测涡旋光的轨道角动量。相比干涉法和衍射法等需要接收完整涡旋... 本文提出一种针对涡旋光轨道角动量的拓扑荷差值检测技术。通过两束拓扑荷不同的涡旋光得到周期性的差值法强度分布图,读取其中一个周期的光斑个数,即可快速准确地计算出待测涡旋光的轨道角动量。相比干涉法和衍射法等需要接收完整涡旋光的传统检测方法,拓扑荷差值法只需接收小部分涡旋光即可进行测量,这在高阶、大尺寸涡旋光测量方面有非常大的优势,在涡旋光的远距离自由空间光通信方面具有潜在应用。 展开更多
关键词 涡旋光 轨道角动量 拓扑荷差值 自由空间光通信
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拉盖尔-高斯涡旋光束在Kerr介质中放大特性的数值研究
15
作者 汤燕华 马再如 《激光杂志》 北大核心 2025年第1期50-60,共11页
拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)涡旋光束是当前研究热点之一,随着研究的深入,其在介质中的传输特性也得到了关注。基于非线性波动方程,采用分步傅里叶算法计算LG涡旋光束在Kerr介质中的放大特性。研究了LG涡旋光束的拓扑荷数、束腰... 拉盖尔-高斯(Laguerre-Gaussian,LG)涡旋光束是当前研究热点之一,随着研究的深入,其在介质中的传输特性也得到了关注。基于非线性波动方程,采用分步傅里叶算法计算LG涡旋光束在Kerr介质中的放大特性。研究了LG涡旋光束的拓扑荷数、束腰宽度和入射光束峰值光强等参数对其强度、频谱、轨道角动量(OAM)谱和相位分布的影响。数值研究结果表明:LG涡旋光束经Kerr介质放大后,光束由圆形分布逐渐向类椭圆形分布演化,且其中心凹陷部分半径逐渐减小;光强增强,且增强区的光强起伏;在不同的方位角上,峰值光强会向内(如θ=π/4)或向外(如θ=π/2)漂移;频谱强度增强,且宽度展宽;另外,将激化产生新的OAM成分的光束。减小拓扑荷数、入射峰值光强和增大束腰宽度可以降低克尔效应对光束放大的影响,同时可以有效减小B积分的大小。 展开更多
关键词 非线性光学 波动方程 分步傅里叶算法 拉盖尔-高斯涡旋光束 轨道角动量谱 B积分
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径向高斯涡旋光束阵列在大气中传输的闪烁指数分析
16
作者 张延娜 欧军 +1 位作者 池灏 杨淑娜 《中国光学(中英文)》 北大核心 2025年第1期142-149,共8页
涡旋光束阵列在自由空间光通信领域有很大的应用价值。本文采用多相位屏模拟大气湍流,研究了径向高斯涡旋光束阵列在大气湍流环境中传输的光场演化过程和轴上闪烁特性,分析了不同初始光束参数对径向高斯涡旋光束阵列的轴上闪烁指数的影... 涡旋光束阵列在自由空间光通信领域有很大的应用价值。本文采用多相位屏模拟大气湍流,研究了径向高斯涡旋光束阵列在大气湍流环境中传输的光场演化过程和轴上闪烁特性,分析了不同初始光束参数对径向高斯涡旋光束阵列的轴上闪烁指数的影响,并将其与单束高斯涡旋光束的轴上闪烁指数进行对比。研究结果表明:在弱湍流区域,rytov指数小于0.5时,单束高斯涡旋光束的轴上闪烁指数一直保持在小于1的数值区域,远小于径向高斯涡旋光束的轴上闪烁指数;而在中等强度湍流区域,径向高斯涡旋光束阵列的轴上闪烁指数小于单束高斯涡旋光束的轴上闪烁指数。此外,还发现径向高斯涡旋光束阵列的轴上闪烁指数会随着轨道角动量值的减小和径向阵列半径的增大而减小。研究结果对于大气湍流环境下的涡旋光通信具有一定的理论意义和应用价值。 展开更多
关键词 径向高斯涡旋光束阵列 轴上闪烁指数 相位屏仿真
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内置压电悬臂梁的涡致振动圆管俘能结构实验研究
17
作者 陈鹏 林杉杉 +1 位作者 马雄飞 李莉 《机械科学与技术》 北大核心 2025年第2期248-254,共7页
利用计算机仿真和水循环试验系统测试,分析了阻流体直径、间径比以及双俘能结构串列情况下内置压电悬臂梁柔性圆管涡致振动俘能结构的性能。结果表明:俘能结构的输出电压随着圆柱阻流体直径的增大而增大,随着间径比的增加先增加后降低... 利用计算机仿真和水循环试验系统测试,分析了阻流体直径、间径比以及双俘能结构串列情况下内置压电悬臂梁柔性圆管涡致振动俘能结构的性能。结果表明:俘能结构的输出电压随着圆柱阻流体直径的增大而增大,随着间径比的增加先增加后降低。当阻流体直径为0.03 m,高为0.05 m,间径比为3时,最优输出电压峰-峰值为5.83 V。当两个参数完全相同的俘能结构串列放置试验时,两者的输出电压大不相同,第2个俘能结构的输出电压远大于第1个俘能结构。综合考虑两个俘能结构的电压值,当间径比为4时,得到两个结构产生的电压值分别为0.71 V和5.24 V,优于间径比为其他值的情况。 展开更多
关键词 压电俘能器 涡致振动 压电悬臂梁 压电能量收集
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基于简单无参注意力卷积神经网络的涡旋光束模态识别 被引量：2
18
作者 魏冬梅 刘芳宁 +2 位作者 杜乾 王珂 赵曰峰 《陕西师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期111-120,共10页
由于大气湍流的影响,涡旋光在大气中传播时会产生相位畸变,造成接收端模态检测困难,导致通信系统的可靠性降低。为提高涡旋光束模态检测准确率,提出了利用简单无参注意力卷积神经网络(S-ConvNeXt)检测拉盖尔-高斯光束模态的算法。结果发... 由于大气湍流的影响,涡旋光在大气中传播时会产生相位畸变,造成接收端模态检测困难,导致通信系统的可靠性降低。为提高涡旋光束模态检测准确率,提出了利用简单无参注意力卷积神经网络(S-ConvNeXt)检测拉盖尔-高斯光束模态的算法。结果发现:该网络可有效聚焦于关键亮斑特征。当光束分别经过较弱湍流、中等湍流、较强湍流和强湍流传输2 km后,本征态检测准确率分别为100%、98.8%、96.4%和89.7%,叠加态检测准确率分别为100%、99.8%、98.8%和96.5%。在强湍流下,S-ConvNeXt网络本征态检测准确率比ResNet50、ShuffleNetV2、ConvNeXt网络分别提高5.7%、3%、1.2%,叠加态检测准确率分别提高5.7%、4%、0.9%。S-ConvNeXt网络能够有效提高模态检测准确率,尤其在强湍流条件下表现更好。 展开更多
关键词 涡旋光束 ConvNeXt网络 大气湍流 模态识别 注意力机制
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机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法 被引量：1
19
作者 司黎明 邓嘉轩 吕昕 《无线电通信技术》 北大核心 2024年第1期128-134,共7页
太赫兹涡旋波产生与调控被认为是6G通信、雷达探测、新型传感器的关键技术之一。利用人工超表面产生涡旋波,相较于传统方法具有平面化、集成化、低成本的特点,但是面临复杂的参数设计和分析,需要耗费大量的时间和算力。为此,提出一种机... 太赫兹涡旋波产生与调控被认为是6G通信、雷达探测、新型传感器的关键技术之一。利用人工超表面产生涡旋波,相较于传统方法具有平面化、集成化、低成本的特点,但是面临复杂的参数设计和分析,需要耗费大量的时间和算力。为此,提出一种机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面快速设计方法,通过长短期记忆(Long Short-Term Memory, LSTM)神经网络法快速得到满足相位需求的超单元并进行一体化组阵。利用该方法,设计构筑了三块模数l分别为1、2、3的太赫兹涡旋波超表面,仿真结果表明,设计的太赫兹涡旋波束模式纯度达到80%以上。机器学习辅助太赫兹涡旋波超表面设计方法具备精度高、快速、一体化设计等优点,有望运用于太赫兹幅度、相位、极化、轨道角动量等复杂波束调控领域。 展开更多
关键词 机器学习 快速设计 太赫兹 涡旋波 超表面
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基于CFD与风洞试验的边主梁涡振气动措施 被引量：2
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作者 黄林 董佳慧 +2 位作者 廖海黎 蒲诗雨 王骑 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期343-352,共10页
为能够快捷且经济地完成开口类钝体桥梁断面涡振制振气动措施的选型,以一座边主梁叠合梁斜拉桥为背景,采用“CFD(computation fluid dynamics)数值模拟选型+风洞试验验证”的思路对其涡振制振气动措施选型进行研究.该桥原设计主梁断面... 为能够快捷且经济地完成开口类钝体桥梁断面涡振制振气动措施的选型,以一座边主梁叠合梁斜拉桥为背景,采用“CFD(computation fluid dynamics)数值模拟选型+风洞试验验证”的思路对其涡振制振气动措施选型进行研究.该桥原设计主梁断面在常遇风速下存在显著涡激振动,为完成气动措施的初步选型,采用CFD数值计算对原设计断面的流场进行模拟,通过研究原设计断面的旋涡脱落状态确定主要旋涡抑制对象,进而有针对性地模拟了3种气动措施(下中央稳定板、导流板与风嘴)对主要脱落旋涡的抑制作用,通过将各断面旋涡脱落状态与三分力系数进行对比分析,得到各断面涡振性能的相对优劣关系,并最终选取风嘴与下中央稳定板结合而成的组合气动措施进行风洞验证试验.试验结果表明:该组合气动措施能够有效抑制梁体在各风攻角下的涡激振动,且在+5°风攻角下,通过风洞试验得到的导流板、下中央稳定板、风嘴组合气动3种措施对原设计断面涡振振幅的减小作用依此递增,分别为2.7%、27.7%与87.4%,制振能力高低关系与数值模拟结果相一致;本次数值模拟结果符合预期要求,未来可针对不同类型桥梁断面进一步扩展数值模拟与风洞试验结果对比的数据集,以期更为准确、快捷地完成气动措施的选型. 展开更多
关键词 边主梁叠合梁 涡激振动 气动措施 CFD数值模拟 风洞试验
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