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海洋湍流下双拉盖尔-高斯涡旋光束的闪烁指数与误码率研究 被引量：3
1
作者 刁鲁欣 王明军 +2 位作者 黄朝军 吴小虎 汪伟 《光子学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期211-223,共13页
采用功率谱反演法模拟了同轴叠加产生的双拉盖尔-高斯涡旋光束(Double Laguerre-Gaussian Vortex Beam,DLGVB)在海洋湍流中传输时的光强和相位分布,仿真分析了DLGVB光束在不同海洋湍流参数下的闪烁指数以及在基于开关键控调制的水下光... 采用功率谱反演法模拟了同轴叠加产生的双拉盖尔-高斯涡旋光束(Double Laguerre-Gaussian Vortex Beam,DLGVB)在海洋湍流中传输时的光强和相位分布,仿真分析了DLGVB光束在不同海洋湍流参数下的闪烁指数以及在基于开关键控调制的水下光通信系统中的通信误码率。结果表明,随着湍流动能耗散率的减小,盐度温度波动平衡参数、温度方差耗散率及传输距离的增加,闪烁指数逐渐增加;随着湍流动能耗散率以及拓扑电荷差值的增加,误码率减小。在海洋湍流环境下,使用DLGVB光束进行传输可以抑制海洋湍流带来的干扰,选择最佳的拓扑电荷差值,可以有效提高传输通信质量及通信系统容量。本文研究结果对涡旋光束及其叠加态在海洋湍流下传输特性研究及水下光通信系统持续扩容的发展需求方面具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 海洋湍流 双拉盖尔-高斯涡旋光束 拓扑电荷差值 闪烁指数 误码率
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空间引力波星载望远镜测试与评估技术研究进展 被引量：1
2
作者 张兰强 曾意 +5 位作者 吴小虎 杨金生 阮晓莉 辛强 顾乃庭 饶长辉 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期6-21,共16页
在空间引力波探测任务中,星载望远镜承担太空超长干涉光路双向光束准直的重要作用。空间引力波探测对星载望远镜提出了pm级光程稳定性和低于10^(-10)级后向杂散光水平的极高要求。超高水平指标要求超过了当前测试技术的精度极限,因此,... 在空间引力波探测任务中,星载望远镜承担太空超长干涉光路双向光束准直的重要作用。空间引力波探测对星载望远镜提出了pm级光程稳定性和低于10^(-10)级后向杂散光水平的极高要求。超高水平指标要求超过了当前测试技术的精度极限,因此,针对星载望远镜发展测试与评估技术并开展系统超高精度测试是空间引力波探测计划成功的重要前提。本文在概述国内外在研的空间引力波探测星载望远镜研制情况的基础上,重点围绕星载望远镜的核心技术指标——光程稳定性和后向杂散光,介绍了在研望远镜的测试技术发展现状和已经取得的部分测试成果,以及各研究单位进一步的测试计划,为我国的空间引力波探测的星载望远镜测试与评估技术发展提供参考。 展开更多
关键词 空间引力波探测 星载望远镜 地面测试 光程稳定性 后向杂散光
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热辐射光伏研究进展
3
作者 吴小虎 张纪红 张欣 《光电工程》 北大核心 2025年第7期2-13,共12页
随着材料科学、纳米技术和能源转换技术的不断进步,可再生能源技术不断发展,光伏发电已经成为应用最广泛的可再生能源发电方式之一。但是光伏电池依赖于太阳光发电,在光照强度差或者黑暗情况下无法工作。热辐射光伏电池作为一种新型的... 随着材料科学、纳米技术和能源转换技术的不断进步,可再生能源技术不断发展,光伏发电已经成为应用最广泛的可再生能源发电方式之一。但是光伏电池依赖于太阳光发电,在光照强度差或者黑暗情况下无法工作。热辐射光伏电池作为一种新型的能源转换技术,可以在无光照情况下发电,该设备的工作原理类似于太阳能电池反向工作,为能源生产提供了另一种途径。未来,热光伏电池可能会成为重要的发电方式之一,具有广阔的应用前景和巨大的发展潜力。综述了国内外学者在热辐射光伏方面的研究进展,总结并分析了未来可能的发展方向和主要挑战。 展开更多
关键词 热辐射光伏电池 无光照情况 太阳能电池反向工作 能源转换技术
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非互易热辐射研究综述 被引量：1
4
作者 王雅婷 王明军 +2 位作者 吴小虎 刘皓佗 吴必园 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期14-38,共25页
非互易热辐射是一种突破传统基尔霍夫定律对称互易性的辐射传热新方式,它打破了物体光谱定向发射率与光谱定向吸收率必须相等的限制,实现了辐射器光谱、角度发射率和吸收率在时间和空间上的独立控制。本文综述了非互易热辐射在理论计算... 非互易热辐射是一种突破传统基尔霍夫定律对称互易性的辐射传热新方式,它打破了物体光谱定向发射率与光谱定向吸收率必须相等的限制,实现了辐射器光谱、角度发射率和吸收率在时间和空间上的独立控制。本文综述了非互易热辐射在理论计算、实验验证和应用方面的研究进展,从基尔霍夫定律与洛伦兹互易性之间的内在联系出发,阐述了非互易热辐射产生的必要条件,以磁光材料In As和外尔半金属两种典型材料为例探讨了如何构建非对称结构和利用外部场调控,产生多波段、多角度的非互易热辐射,并应用于太阳能电池、热光伏系统等领域,成功突破了热辐射的黑体极限并在理论上达到朗斯堡极限,提升了能源的转换效率。未来非互易热辐射有望为能源有效利用和节能减排提供有力的支持,推动前沿材料研究和技术创新,为可持续发展注入新的动力和活力。 展开更多
关键词 非互易热辐射 磁光材料InAs 外尔半金属 太阳能电池
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基于三维全参数反演的煤矿采空区形变提取方法研究 被引量：1
5
作者 刘晖 李梅 +3 位作者 袁明泽 姜展 王金正 吴小虎 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期22-29,共8页
准确提取地表形变信息对于预防和控制煤矿开采导致的地质灾害至关重要。以山东郭屯煤矿某工作面为例,首先获取了工作面开采时间段内(2017年7月31日至2018年5月3日)的18景Sen-tinel-1A卫星影像,基于SBAS-InSAR技术处理得到工作面采空区... 准确提取地表形变信息对于预防和控制煤矿开采导致的地质灾害至关重要。以山东郭屯煤矿某工作面为例,首先获取了工作面开采时间段内(2017年7月31日至2018年5月3日)的18景Sen-tinel-1A卫星影像,基于SBAS-InSAR技术处理得到工作面采空区地表形变。在InSAR观测数据的驱动下,通过推导概率积分法与SBAS-InSAR视线向形变三维参数之间的函数映射关系,提出了一种基于随机误差消除遗传算法的三维全参数反演模型。基于该方法,准确反演了研究区地表沉降参数,通过与现场经验值对比,各参数的偏差均小于3%,拟合精度较高。最后,基于反演参数与概率积分法获得了采空区全盆地沉降形变信息,其中A测线与F测线的均方根误差分别为0.083 m和0.102 m,平均绝对误差分别为0.068 m和0.089 m,预计结果与实测水准测量数据高度一致,表明所提出的三维全参数反演模型能够以低成本的方式有效获取煤矿采空区全盆地沉降信息。 展开更多
关键词 采空区沉降 概率积分法 SBAS-InSAR 随机误差消除 三维全参数反演
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数值研究太阳调制引发的银河宇宙线正电子的各向异性 被引量：1
6
作者 刘新铭 宋小健 +1 位作者 耿泽坤 罗熙 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1299-1313,共15页
能量低于30 GeV的银河宇宙线正电子进入日球层时会与太阳风以及冻结在其中的日球层磁场发生相互作用,太阳风对流、扩散、漂移的综合调制效应会导致银河宇宙线正电子通量出现各向异性.本研究利用帕克(Parker)传输方程描述正电子在日球层... 能量低于30 GeV的银河宇宙线正电子进入日球层时会与太阳风以及冻结在其中的日球层磁场发生相互作用,太阳风对流、扩散、漂移的综合调制效应会导致银河宇宙线正电子通量出现各向异性.本研究利用帕克(Parker)传输方程描述正电子在日球层中的传输过程,将日球层顶(120 AU)的局地星际能谱作为边界条件,利用交替方向隐式方法(ADI)求解传输方程,计算银河宇宙线正电子的通量,接着计算银河宇宙线正电子的梯度,最后计算出0.01 GeV,0.1 GeV,1 GeV能量的正电子的极向各向异性和径向各向异性.研究发现:(1)由于低能量正电子的漂移几乎为0,因此极向各向异性仅由扩散决定,它的绝对值在日球层南北半球相同纬度上相等并且在黄道面处的值为0;高能量的正电子受到了漂移作用的影响,导致极向各向异性在黄道面处的值不为0,南北半球相同纬度上的绝对值也不相等.(2)低能量正电子的径向各向异性仅由扩散和对流决定;高能量正电子的径向各向异性由扩散、对流、漂移三者共同决定.另外,黄道面处正电子的极向梯度为0,因此任何能量的正电子在此处的径向各向异性也只由扩散和对流决定;正电子在日球层高纬度地区由于扩散和漂移较大,从而具有较大的径向各向异性. 展开更多
关键词 宇宙线正电子 太阳调制 数值模拟 扩散系数 梯度 各向异性
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定向热辐射研究进展 被引量：1
7
作者 陈志营 刘皓佗 +1 位作者 吴小虎 张凯华 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2024年第9期1-13,共13页
热辐射是一种基本的物理过程,指温度高于绝对零度的物体由于粒子的热运动自发地发射电磁能量。大多数热辐射体缺乏方向性,导致能量在不必要的方向上损失,从而降低热器件和应用的效率。在实际应用中,通常需要热辐射器在不同方向上表现出... 热辐射是一种基本的物理过程,指温度高于绝对零度的物体由于粒子的热运动自发地发射电磁能量。大多数热辐射体缺乏方向性,导致能量在不必要的方向上损失,从而降低热器件和应用的效率。在实际应用中,通常需要热辐射器在不同方向上表现出不同的热辐射能力,因此,在高效热传输中,控制热发射的方向性至关重要。定向热辐射的研究对于热成像和传感、辐射冷却、红外加密和能源利用等领域具有重要意义。本文首先阐述了传统热辐射与定向热辐射的区别,以及后者在科学前沿的潜在价值。随后,基于热辐射的特性,从窄带定向热辐射和宽带定向热辐射两个方面系统整理了国内外学者在定向热辐射方面的研究进展。最后,展望了该领域未来的研究趋势,剖析了其面临的重大挑战,旨在为定向热辐射技术的进一步发展提供理论指导与实践启示。 展开更多
关键词 定向热辐射 光热转换 热辐射调控 热辐射器
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铬基超材料太阳能吸收-发射器对光谱调制过程的数值模拟
8
作者 郝家成 吴小虎 +1 位作者 张丹 陈宇航 《西安交通大学学报》 北大核心 2025年第2期84-94,共11页
基于金属基底-介质层-金属阵列的多层结构,以三角柱-圆柱金属阵列为核心,提出了铬基超材料吸收-发射器对以同步实现太阳能全谱段吸收和光谱调制。围绕对光波的吸收、发射性能及其温度场的演化,建立了光热耦合计算模型并开展了系统研究... 基于金属基底-介质层-金属阵列的多层结构,以三角柱-圆柱金属阵列为核心,提出了铬基超材料吸收-发射器对以同步实现太阳能全谱段吸收和光谱调制。围绕对光波的吸收、发射性能及其温度场的演化,建立了光热耦合计算模型并开展了系统研究。首先,在入射太阳能波段为300~2500 nm、吸收器三角柱边长为50~300 nm、圆柱高度为10~100 nm条件下开展了吸收性能模拟;其次,在发射器基底边长为1000~2000 nm、三角柱高度为10~500 nm、圆柱高度为30~500 nm条件下开展了发射性能模拟;最后,在入射功率为3~15 MW·m^(-2)条件下进行了温度场的演化计算。研究结果表明:吸收器光谱吸收率与太阳光AM1.5吻合,总体吸收率在0.88~0.90之间,且随阵列柱体几何结构、材质无明显变化,这有利于降低制造成本和工艺难度;发射器光谱发射率与1500~2000 K时的黑体辐射力曲线基本吻合,在1450~2000 nm的区间发射效率为0.50~0.99,实现了光谱调制,其中三角柱高度与发射器自身温度是影响发射效率的关键因素;吸收-发射器对的总体光谱调制效率为0.18~0.67,在合理设计发射器表面几何结构的基础上,通过强化吸收来提高发射器温度,这是提升光谱调制效能的根本途径。研究结果可为光谱调制元件的设计和运行提供一定的参考。 展开更多
关键词 太阳能 超材料 光谱调制 吸收器 发射器 光热耦合
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声波扰动近地面边界层湍流脉动特性
9
作者 王明军 杜桂中 +1 位作者 张佳琳 吴小虎 《应用声学》 CSCD 北大核心 2024年第6期1181-1192,共12页
声波是具有能量的机械波,在大气湍流传输时会改变其物理特征参数,从而影响湍流的时空结构演化。该文基于声波特性和大气湍流理论,结合湍流脉动流速与大气物理特征参数之间的关系式,通过理论建模和数值模拟,分析了声波扰动下近地面边界... 声波是具有能量的机械波,在大气湍流传输时会改变其物理特征参数,从而影响湍流的时空结构演化。该文基于声波特性和大气湍流理论,结合湍流脉动流速与大气物理特征参数之间的关系式,通过理论建模和数值模拟,分析了声波扰动下近地面边界层湍流脉动特性及流速变化,进一步探索声压级的空间分布与大气湍流基本特征参数之间的关系,并对近地面区域内的声压级分布及流速变化进行了实验验证。结果表明:在边界层距离声源较近的区域,声场强度越大,对湍流的扰动作用越强,湍流脉动流速变化越快,表明声源会破坏边界层内大气湍流的初始流动状态,影响湍流的时空结构演化,然而改变声源频率,对湍流脉动速度的影响并不是特别的明显。该文主要研究地空链路声波特性与大气湍流结构时空演化物理特性之间的变化规律,数值计算结果可为地空链路光电对抗中大气湍流环境光传输信道特性的改善和干扰提供理论依据。 展开更多
关键词 声波特性 近地面层湍流 湍流脉动特性 大气特征参数
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基于卷积神经网络的加密代理流量识别方法 被引量：3
10
作者 李敬 《信息安全研究》 CSCD 2023年第8期722-729,共8页
提出了一种基于卷积神经网络的加密代理流量识别方法.首先对使用自主部署、自主采集方法捕获的原始加密流量进行流还原操作,然后提取还原后数据流的前N个数据包的前L×L个字节,组成1张(Height, Width, Channel)为(N×L,L,1)像... 提出了一种基于卷积神经网络的加密代理流量识别方法.首先对使用自主部署、自主采集方法捕获的原始加密流量进行流还原操作,然后提取还原后数据流的前N个数据包的前L×L个字节,组成1张(Height, Width, Channel)为(N×L,L,1)像素的灰度图片,作为该数据流的流特征图(stream feature image).此后将全部的样本分成训练集、验证集、测试集,分别输入设计的卷积神经网络模型进行训练、验证和测试.最后,通过选取不同的前N个数据包和包长策略L组合进行实验,测得在N=4,L=40×40时,该模型的最高识别准确率能够达到99.38%,与其他相关同类方法相比,在准确率方面有一定的优势. 展开更多
关键词 加密代理 流还原 流特征图 深度学习 卷积神经网络
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