一、Normalization of sunspot cycles and eigen mode analysis（论文文献综述）
王英[1]（2021）在《相干光通信系统的非共光路像差校准实验研究》文中提出自由空间光通信采用激光信号作为载体,在远程站点之间提供视距、无线、高带宽的通信链路。在自由空间相干光通信中,大气湍流效应使得光信号产生相位起伏等现象,这严重影响了通信链路的可靠性。自适应光学技术作为抑制大气湍流影响最有前景的技术受到了国内外的关注,在自由空间激光通信、天文成像、光束整形等领域具有广泛的应用。自适应光学技术在很多领域已经取得了巨大的成功,但在消除系统误差等方面仍然需要进行研究。开展自适应光学系统的优化对提高相干光通信系统的性能有重要意义。本文进行了非共光路像差校准的相干光通信的实验研究,主要工作如下:1、根据相干光通信系统的工作原理,推导了中频电流信号的解析表达式。说明了自适应光学系统的各个组成部分及其工作原理,同时介绍了自适应光学系统中的误差分类以及如何消除误差带来的影响。2、针对非共光路像差影响通信系统质量这一问题,采用了随机并行梯度下降（Stochastic Parallel Gradient Descent,SPGD）算法对非共光路像差进行校准。解释了非共光路像差的产生来源,分析了将非共光路像差转换为波前传感器参考点信息的过程,然后分别以耦合进单模光纤的光功率和相干接收系统的中频电压为评价指标设计室内实验系统。实验结果表明,当非共光路像差校准以后,耦合进单模光纤的光功率可以提高12dBm,中频电压可以提高800mV。3、搭建相干光通信系统实验平台完成外场实验。实验结果表明,非共光路像差校准后的自适应光学系统可以有效校正光束的波前畸变,在阴天、晴天和雨天时,当自适应光学系统闭环时,耦合进单模光纤的光功率分别从-41.54dBm、-44.20dBm和-43.72dBm提高到-30.03dBm、-33.41dBm 和-34.60dBm;中频电压峰峰值分别从 200mV、170mV 和 50mV提高到640mV、380mV和260mV;相干接收增益分别提高了 20.3dB/MHz、13.4dB/MHz和 10.05dB/MHz。
杨婧翾[2]（2021）在《模分复用系统中轨道角动量模式传输理论分析与应用研究》文中进行了进一步梳理现如今,随着信息互联网络技术创新开展的如火如荼,人工智能、高清视频、网络直播等新应用方式引发大众的广泛关注,高速移动通信互连网络的推广,信息化社会的飞速发展,光通信技术也在不断的革新,人们对通信信息容量的不断需求,网络容量的局限性越来越明显,基于轨道角动量（OAM）模式的模分复用（MDM）技术作为一种新的复用形式,为扩大信道容量、提升通信质量提供了一种新的方案。MDM系统应用的关键问题是不同通信链路对OAM模式产生的影响,包括以光纤为代表的有线信道及以自由空间为代表的无线信道,因此,需要深入研究OAM模式的传输特性。针对以上存在的问题,本论文围绕MDM通信系统中的关键技术这一主题,主要进行了两个方面的研究,一是光纤通信系统中OAM模式传输特性,深入剖析外部扰动产生的物理机理,建立了一套相对完善的处理OAM光纤应力应变及扭转效应的理论计算及仿真分析模型。并在此基础上,提出了一种新型光子晶体OAM光纤模式选择耦合器的设计方案。另一个是针对自由空间通信系统,建立了OAM涡旋电磁波空间传输模型,提出了一种自适应补偿算法用于缓解空间信道中湍流效应的影响。本论文的主要研究工作如下:（1）OAM光纤应力应变及扭转特性研究研究了 OAM光纤在应力应变和扭转效应等外部扰动下的传输特性。建立了复杂结构OAM光纤应力双折射数学理论分析模型,并以一种性能良好的环形光子晶体OAM光纤为例建立仿真分析模型,最后分析了该光纤在实际应力作用下的模场质量和传输特性,主要包括:强度、相位、偏振、限制损耗、色散、非线性系数及应力双折射等。另外,在光纤应力特性理论分析基础上,建立了复杂结构OAM光纤扭转效应理论分析模型,分析了不同强度扭转效应下,扭转OAM光纤中的模式基组成,建立了扭转OAM光纤仿真分析模型,最后分析了该扭转OAM光纤的模式组成和传输特性,并与理论计算结果进行对比分析。（2）光子晶体OAM光纤模式选择耦合器设计设计了一种新型双平行结构的光子晶体OAM光纤模式选择耦合器。首先研究了双平行结构光纤耦合器工作原理,利用模式匹配法实现矢量OAM模式的转换,设计方案中以一种高性能光子晶体OAM光纤作为基底通过侧边研磨法制作全光纤型耦合器。其次,针对耦合器的可调参数光纤间距和耦合长度进行结构参数优化设计,获得最优的模式纯度和耦合效率。最后,对该光子晶体OAM光纤模式选择耦合器性能指标进行分析,主要包括:模式纯度、耦合效率、损耗特性和工作带宽等。在C+L波段内,该耦合器可以激发三阶OAM模式,模式纯度达到52%,耦合效率可达51%,插入损耗大于-1.73dB,附加损耗小于0.175dB。（3）OAM模式空间传输特性研究根据大气湍流效应的实际情况,基于联合大气湍流模型,建立了自由空间无线通信信道中OAM电磁涡旋波传输理论模型。针对湍流信道扰动造成的波前畸变和信号串扰,提出了一种自适应补偿算法,用以缓解大气湍流效应产生的影响,实现湍流信道中传输OAM模式波前扰动的有效恢复。并且,给出了自适应补偿前后单一OAM模式和多个OAM模式复用传输的模场质量和传输性能。最后,研究了自适应补偿后,自由空间无线通信系统中的重要性能参数的变化,包括:信噪比和信道容量等,用以验证该补偿方案的有效性及可行性。
马浩群[3]（2021）在《基于振动和电机电流分析的行星轮轴承故障诊断研究》文中研究表明行星齿轮箱具有多个行星轮构成的平行传动路径来分担负载扭矩,相比于定轴齿轮箱结构紧凑、传动比大,因而被广泛应用于直升机、船舶、风力发电和车辆的传动系统中。一旦机械系统中的行星齿轮箱发生故障,可能会降低机器的工作效率,增加运营成本,因此对其进行状态监测和故障诊断具有重要的经济价值。行星轮轴承除了负责支撑行星轮的旋转外,还需要承担传动负载,并受到行星轮载荷分布的影响,因此容易产生故障。而且,行星轮轴承的运动包含随着行星架围绕太阳轮的公转和围绕行星轮的自转,所以振动信号复杂。1)由于加工或装配的误差,行星轮往往存在不同程度的不均载现象,为了支撑行星轮轴承的故障诊断,需要研究行星轮不均载的机理和振动特征,主要考虑了行星轮轴中心的位置偏差、输入扭矩大小、行星轮数目、系统固有振动和时变传递路径影响,提出了行星轮不均载的振动信号模型,所揭示出的齿轮振动特征为后续行星轮轴承信号的频谱结构分析提供了参考;2)为了克服传统的谱峭度对周期性冲击提取的局限性,利用基于谱负熵的信息图,有针对性地确定行星轮轴承故障引起的周期性冲击序列所在的频率范围,从而设计出最优带通滤波器参数,结合包络解调和频率解调方法诊断故障;3)建立了考虑滚动体滑移的行星轮轴承振动信号模型,改进了多点最优最小熵解卷积算法（MOMEDA）,利用谱负熵估计滚动体滑移系数,成功解决了振动信号频谱模糊和故障信号微弱的问题;4)针对变转速工况,建立了非平稳振动信号模型,结合多阶概率转速估计方法（MOPA）和自适应广义迭代解调算法（AIGD）,在精确提取大幅度快速波动的瞬时转速的基础上,通过高精度的时频表示识别出瞬时故障特征频率,实现了非平稳工况下行星轮轴承故障诊断;5)在行星齿轮传动的风力发电系统中,考虑行星轮轴承故障对发电机电流的影响,建立了用于行星轮轴承故障诊断的发电机定子电流信号模型,提出了幅值解调和频率解调分析流程,由于电流信号幅值不受行星架旋转调制,降低了信号复杂性,同时避免了振动传感器测点不易布置问题。所有模型和算法的有效性,均经过了行星齿轮箱实验信号的验证。
何自强[4]（2021）在《基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究》文中研究表明光力学（Optomechanics）研究光和物质相互作用中的力学效应及其应用,其中一个重要的研究前沿是对机械振子和微纳颗粒的质心运动进行冷却和操控。通过腔冷却的方法,机械振子、纳米颗粒的质心运动已被成功地冷却到量子基态,为探索宏观量子力学、发展高精密测量技术以及制造高灵敏传感器铺平了道路。目前,一些新的光力学研究方向正在兴起。比如:（1）冷却比纳米颗粒更大更重的微米颗粒,以用于探索量子引力物理和量子到经典物理的过渡以及发展更高精度的干涉测量技术;（2）研究电介质颗粒的光学加速,为工业和医学上提供新的沉积、操控和输运纳米颗粒的方法;（3）光力学和统计物理学的交叉应用研究。基于对光力学发展趋势的分析,本文开展了微纳米物质的激光冷却和加速研究,并提出用光机械系统验证低维体系热传导理论的方案,取得的主要成果如下:一、提出了微球的偏振梯度冷却方法。我们的方法应用两束相向传播的具有不同偏振方向的光波来激发一个运动微球（球形微米颗粒）中的两个简并回音壁模式,微球处于这两个简并回音壁模式时可感受到不同的光学势能和粘滞系数。在运动的过程中微球感受到光场的偏振方向不断变化,使得微球中的这两个回音壁模式被轮流地激发,从而形成持续的冷却。此外,我们还研究了带电微球的电子亲合势以及微球内部的热噪声对冷却的影响。数值计算表明我们的方案可将半径较大的微球的质心运动冷却到1m K以下。通过优化光的频率、光强、微球半径等参数,冷却极限温度还可进一步降低。相比于目前用于冷却微球的光学负反馈冷却方法,我们的方法可用来在自由空间冷却微球而不需要反馈冷却系统,为微球的冷却开辟了一条新途径。二、提出了纳米颗粒的光晶格加速方法。该方法用一个加速的光晶格来俘获纳米颗粒并使纳米颗粒随着光晶格一起加速。在加速的过程中,需要考虑空气阻力的影响。我们发现在与光晶格一起加速的坐标系中,在惯性力和空气阻力的共同作用下,被俘获的纳米颗粒处于一个倾斜的等效光晶格势中。随着时间增加,等效光晶格势阱深度会下降。因此纳米颗粒被俘获并稳定加速除了要求纳米颗粒初始动能小于光晶格的初始势阱深度外,还要求加速时间短于等效势阱消失的时间。此外,纳米颗粒对光的吸收也会对加速过程产生重要影响。长时间内吸收光后能使纳米颗粒熔化的光强称之为熔化临界光强。为了避免纳米颗粒被熔化,需要光强小于熔化临界光强或者虽然光强大于熔化临界光强,但加速时间小于纳米颗粒熔化需要的时间。数值模拟显示,使用光强高于熔化临界光强的激光进行加速,可在微秒尺度的时间长度和毫米尺度的空间距离内将纳米颗粒加速到千米每秒的速度,且内部温度几乎不升高。我们的研究为工业上沉积以及医学上操控和输运纳米颗粒提供了一种新方法。三、提出了用一个两端分别耦合一个处于不同等效温度的腔光机械系统的一维简谐链系统模型来研究低维体系中的热传导问题。在这个模型中,两端的腔光机械系统等价于一个激光调控的热库。研究发现,随着链长的增加,该系统中的热导率发散,这表明该系统中的傅立叶定律不成立。我们还发现通过调节驱动激光的功率可控制系统中热流的大小和方向。此外,通过控制简谐链中格点处势能（on-site potential）的大小还可对热流进行开关控制,这为制造热开关以及热三极管提供了新思路。最后我们发展了利用两边腔光机械系统中两个机械振子的位置交叉关联函数的差测量热流的理论。以上这些研究不仅有助于加深人们对光和微纳颗粒相互作用中力学效应的物理认识,而且展示了光力学在热力学和统计物理学中的新用途。此外,激光冷却和俘获微球的方法可以为检验基本量子理论以及探索量子物理到经典物理的过渡铺平道路,并有可能在量子技术中得以应用。
李梅[5]（2020）在《光束波前畸变的本征模式法校正实验研究》文中研究表明在自由空间光通信（Free Space Optics Communication,FSOC）中,信号光在通信过程中不可避免会受到大气湍流的影响,使得信号光波前发生畸变。为了提高FSOC系统的通信质量,自适应光学技术得到了广泛研究,其中基于模式法的无波前传感器自适应光学（Wavefront Sensorless Adaptive Optics,WSAO）技术因其校正速度快而拥有巨大的应用潜力。本文主要研究基于变形镜本征模式法的WSAO技术对FSOC系统中畸变光斑的校正情况。本文主要工作如下:1、使用基于Hill谱的功率谱反演法模拟不同强度的大气湍流,并对不同强度大气湍流影响下的畸变光斑进行模拟分析;介绍了 WSAO系统的各个组成部分及工作原理,并对常见的光束质量评价指标表达式进行推导。2、根据69单元高速变形镜的促动器影响函数推导了其对应的69阶变形镜本征模式;结合菲涅尔衍射和多相位屏传输原理建立了系统仿真模型,分析了不同情况时模式系数偏置的最佳取值,以斯特列尔比为评价指标研究了该方法对畸变光斑的校正能力;以系统快速收敛比为指标对变形镜本征模式法的校正性能进行了分析;并对多种校正算法进行了数值仿真,分析比较了各算法之间的不同之处。3、搭建室内、室外实验光路对系统实用性进行了验证。室内实验结果发现该方法可以将系统的斯特列尔比由0.11、0.32、0.56分别提高到0.57、0.71、0.88;室外实验结果证实了该方法可以校正由动态大气湍流引起的波前畸变,且系统斯特列尔比可以维持在0.85左右。本文研究结果表明:基于变形镜本征模式法的无波前传感器自适应光学技术可有效的校正FSOC系统中因大气湍流效应而引起的波前畸变,并且算法收敛速度快,在实际应用中具有明显效果。
焦相森[6]（2020）在《环形光子晶体OAM光纤的宏观弯曲损耗的研究》文中研究表明近年来,轨道角动量因其独特的光强和相位空间分布而引起人们的广泛关注,利用轨道角动量模式可以提高光通信系统的传输容量和频谱效率。为了实现轨道角动量模式的稳定传输,研究人员和学者们设计了很多特殊的光纤结构。本课题组在之前的工作中也提出了一个环形光子晶体OAM光纤（C-PCF）族,它可以稳定地支持轨道角动量模式的传输,是一种很有潜力的OAM光纤。但在实际应用中,弯曲是不可避免的,这会增加光纤的非线性效应,影响光纤所激发的模式数,从而降低传输性能。另一方面,光纤也会被故意地弯曲以制造一些特殊的光学器件,如传感器、多路复用器（耦合器）等。因此,弯曲下的光纤性能是光学器件和光通信中不可缺少的一个基本特性。已经有一些研究人员对OAM光纤的宏观弯曲特性进行了研究,但环形光子晶体OAM光纤的弯曲性能尚未得到研究。本文对环形光子晶体OAM光纤在弯曲条件下的传输性能进行了研究。针对环形光子晶体OAM光纤这种特殊的光纤结构,建立了两种弯曲模型并分析了其宏观弯曲性能。此外,还将环形光子晶体OAM光纤与支持相似轨道角动量模式的环形OAM光纤对比,分析了两者在弯曲状态下的性能优劣。主要研究工作如下:（1）研究了传统单模光纤的弯曲模型和相关理论。在此基础上,针对环形光子晶体OAM光纤结构建立了两种弯曲模型,并交叉验证了这两种弯曲模型的正确性。（2）利用所建立的弯曲模型,从轨道角动量模式的模场特征、弯曲损耗、模内走离效应和模间串扰四个方面,研究了环形光子晶体OAM光纤在宏观弯曲状态下的性能。结果显示在以上四个方面,环形光子晶体OAM光纤的弯曲容限分别为2mm、5mm、9mm和9mm的曲率半径,并将9mm的曲率半径定为环形光子晶体OAM光纤的最终弯曲容限。此外,还发现轨道角动量模式的相位分布对弯曲不敏感,而且高阶轨道角动量模式具有更好的抗弯曲性能。（3）在同等弯曲程度下,研究了环形光子晶体OAM光纤与支持相似轨道角动量模式的环形OAM光纤的传输性能并做出对比。从轨道角动量模式的模场特征、模式激发数和模内走离效应三个角度,证明了在抗弯曲性能方面,环形光子晶体OAM光纤的性能远优于环形OAM光纤。
刘阳[7]（2020）在《太阳极紫外图像局部场中的位移测量方法研究》文中研究说明在空间环境观测中,对太阳物理学的研究一直是众多学者研究的焦点,尤其是近年来对太阳极紫外波段活动的探索更是成为了学者们新的研究方向,这对人类的未来有着非常重要的意义,但在观测过程中由于空间天气扰动、航天器的轨道姿态变化以及活动部件的转动等都会引起仪器所观测到的图像发生位移,导致图像模糊,影响太阳望远镜的高精度成像,进而影响对太阳细微结构的准确辨识分析,因此,检测图像发生的位移量,补偿其造成的误差,以获得高空间分辨率、高精度的太阳极紫外图像是非常必要的。目前,国际上通常采用增加额外设备的方式来检测该位移量,这使得结构设计复杂且可靠性降低。随着图像处理技术的飞速发展,采用太阳极紫外图像序列来检测该位移量成为了现实,该方法既能节省资源,又能增加测量的可靠度,结构紧凑误差小。因此,本文围绕提高位移检测效率和精度等测量方法的关键技术进行了深入研究,对于太阳极紫外波段图像局部场的位移测量研究有助于天文学家更加准确地认识极紫外波段太阳局部的运动情况,更加清晰地观测到太阳极紫外波段的细节构造。首先,在整像素位移搜索方法中,传统全局搜索方法需要在整个图像中进行逐点搜索,搜索效率非常低。而普通的四步搜索方法存在搜索过程中陷入局部最优的可能性,通过优化搜索过程中的搜索步长和最终的判决方式,本文提出的改进四步搜索方法大幅度降低了该问题发生的可能性,同时,现有的整像素搜索方法将子集图像中所有点都进行相关计算,从而得到相关运算的峰值,这导致计算时间明显增长。为此,本文提出了采用表征图像特征的两个低阶不变矩来进行相关计算,以解决采用图像子集中所有点都参与相关运算所导致的效率低的问题。通过实验对比表明,在保证整像素搜索精度的基础上,本文方法的整像素搜索时间在毫秒数量级,比全局搜索方法需要的时间提升了两个数量级,与采用七个不变矩的整像素位移搜索方法相比,本方法的搜索效率提升了一个数量级。其次,在研究高精度亚像素位移测量过程中,分析了极紫外成像仪在拍摄太阳极紫外图像过程中存在的诸多影响位移测量的因素,如:太阳日冕层大气演化、轨道平台的进动以及成像仪器的非均匀性等,依据极紫外波段太阳日面的变化特点,提出了基于一阶形函数的三次非线性迭代模型来计算太阳极紫外图像的亚像素位移量,并且对模型的求解过程进行了详细的理论推导,得出迭代解的具体表达式。通过实验表明,本算法的亚像素位移测量精度为百分之像素,同时,进行了仿真对比实验,结果表明,采用一阶形函数获得图像位移测量精度比采用零阶形函数得到精度高出大约一个数量级,本算法较采用曲面拟合算法、线性迭代算法和二次非线性迭代算法对太阳极紫外图像亚像素位移测量精度分别提高了一个数量级、1.5倍和1.2倍,充分验证了本算法具有较高的亚像素位移测量精度。再次,通过对太阳极紫外图像位移测量精度影响因素的深入研究,在一阶形函数的非线性迭代模型的基础上,推导出位移测量误差的具体解析表达式,该式表明位移测量精度与图像子集的平均灰度、平均梯度及子集尺寸有密切关系。提出了适合评价太阳极紫外图像位移测量精度的参数,即平均子集灰度和梯度参数CCMSIG（Comprehensive Consideration of Mean Subset Intensity and Gradients）,采用该值越小的太阳极紫外图像子集区域计算所得到的位移测量精度越高;通过对图像子集CCMSIG值与图像子集尺寸关系的分析,提出了一种基于图像子集CCMSIG值的图像子集尺寸优化选择方法,采用该方法在保证位移测量精度的同时,减小了相关运算的平均图像子集尺寸,使得计算效率得到了提升。最后,对太阳极紫外图像不同区域的分布形式进行了详细分析研究,刻划了实验样片来模拟太阳极紫图像的分布情况,搭建了整个位移测量光电实验系统并进行了实验。结果表明,采用该测量系统所得到位移测量精度与采用太阳极紫外图像仿真实验所得到的亚像素位移测量精度相一致;同时,在实验过程中,采用四象限探测器测量相应位移,作为对比验证实验,结果表明,采用实验样片子区1得到的位移与四象限探测测量的位移基本吻合,从而验证了采用本位移测量光电系统来模拟测量太阳极紫外图像位移的可行性。本文所提出的方法可以应用到太阳极紫外图像局部场的位移测量中,具有重要应用价值。
李书翰[8]（2020）在《等离子体中静电波与高能量粒子非线性相互作用的粒子模拟研究》文中指出波与粒子相互作用广泛存在于实验室和空间等离子体中,并在等离子体诊断、加热、输运、不稳定性激发等物理过程中起重要作用。理解波与粒子相互作用机制是理解和控制这些物理过程的关键。目前对波与粒子共振线性阶段的研究已经相对成熟,而描述其非线性行为的理论研究还有待完善和补充。本文从尾隆（bump-on-tail,BOT）模型出发,重点研究高能量电子和静电波相互作用中发生的非线性朗道阻尼过程。研究对高能量电子采用简单的初始分布,并通过滤波保留模型中特定模数的波,在保留系统中波-粒子非线性相互作用的前提下,抽象出其中核心物理过程。虽然这一简化模型在真实等离子体中并不常见,但对于发生在相空间局域的波-粒子共振,这种研究方法合理且不失一般性。基于BOT模型的理论工作通常求解高能量粒子的动理学及波的方程,以波的相位空间为坐标,对粒子分布函数进行谱展开。这种准线性方法具有清晰的物理图像,但是对于多模问题求解则具有较高难度。因此本文使用粒子模拟方法研究简化的BOT模型,编写了一个无碰撞（或外部引入碰撞效果）的粒子模拟程序来分析波与粒子共振的非线性过程。本论文一共分为六章,其中第一章为绪论,第二章描述了研究所采用的物理模型及模拟所使用的数值方法,并对模拟程序中如时空步长等数值参数做收敛性分析,验证了程序的合理性与可靠性。第三章研究无耗散系统中波与粒子共振的非线性过程。在无碰撞情况下,单波与高能量粒子共振过程的模拟结果符合理论预测。在双波同时与高能量粒子共振的情况下,模拟发现模式被高能量粒子激发增长至接近饱和时,相空间中主共振相岛之间会形成次级共振相岛。次级相岛的形成是由于线性叠加的两支波通过拍频形成了一支“虚拟波”,这支“虚拟波”捕获了部分原通行高能量粒子,调制其速度分布。即使相空间中两支波的主共振区不发生交叠,也会观察到次级相岛的形成。次级相岛的出现增加了波与粒子交换能量的途径使高能量粒子传递更多能量给波场。第四章研究耗散系统中波与粒子共振的非线性行为。所加入的耗散效应为背景阻尼和高能量粒子的动力学摩擦,考虑这两种效应后模拟了波-粒子共振中波频率发生展宽（即扫频）及粒子速度分布中形成洞-堆（hole-clump）结构的过程。研究发现:（1）背景耗散是引起波发生扫频的原因。系统在强/弱增长率的情况下均会出现波的扫频现象,波频率展宽随着背景阻尼的增加而增加,模式饱和振幅随背景阻尼的增加而减小。（2）系统仅存在速度拖拽效应时波扫频现象不会发生,当拖拽效应与背景阻尼同时存在时,扫频现象发生,此时速度拖拽可以增加波的频率展宽,在背景阻尼较大时这种增强效果较强。（3）对高能量粒子相空间演化的研究给出了 hole-clump结构形成的物理图像。研究发现双波与高能量粒子共振时,不同模式之间非线性耦合的效果会增加每支波受到的阻尼,使波的饱和幅度降低,降低高能量粒子和波的能量交换效率。在阻尼较大时,这种使波-粒子能量交换减少的效果超过了次级相岛使能量交换增加的效果。第五章研究了高能束电子-等离子体系统中激发的静电孤立波及其与具有一定速度分布的高能量电子之间的相互作用。模拟结果展示了静电孤立波产生及调制背景电子和高能电子速度的物理过程。给出了在双流模式下,具有不同速度的高能电子束可以激发孤立波的波数区间及其对应的最大增长率。研究发现在BOT模式下,被高能量粒子激发的静电孤立波有更高的饱和振幅和更长的持续时间。最后一章对全文进行了总结并对未来的工作进行了展望。
吴文昊[9]（2020）在《硅基集成偏振分析仪的研究》文中研究指明随着科学技术的发展,偏振光已经广泛应用于影视、通信、生物医学等领域。和光的其它标量参数如功率和波长相比,偏振反映了光场的矢量特性,包含更多信息,其表征和测量也更加困难。偏振分析仪是用来测量光偏振态的仪器,在遥感、成像、导航等众多领域中有着至关重要的作用。目前商用偏振分析仪大多利用空间波片对待测光做不同的偏振调控,并通过分立的探测器测量输出光强来反推出待测光的偏振态。它们通常结构复杂,稳定性差,成本高昂。近年来,硅基光子器件因其尺寸小、稳定性好、易于大规模生产等优势,在集成化、智能化的系统研制中受到重视。将偏振分析仪集成到硅基光子芯片上能够解决传统方案的不足,具有重要的研究价值。然而在硅基芯片上进行偏振调控以及光强探测比较困难,到目前为止,硅基集成的偏振分析仪鲜有报道。因此,我们深入研究片上偏振调控机理,构建了具有偏振分析功能的硅基集成器件,提出了三种片上偏振测量方案。借助异质集成工艺,在芯片上制作了锗硅光电探测器,解决了片上光强探测的问题。实现了完整的硅基集成偏振分析仪。本文的主要内容概括如下:推导了分时间型和分光型偏振分析仪的工作原理,介绍了其校准方法与主要性能指标。利用全矢量有限差分方法研究了硅基波导中的偏振模式特性,分析了硅基波导双折射效应的来源。介绍了硅基器件的制作流程、测试平台和方法。借鉴传统分时间型偏振分析仪的结构,构建了等效的硅基波导器件,实现了偏振分析所需的调控功能。对涉及到的关键器件进行了仿真、制作与测试。最终制作出分时间型硅基集成偏振分析仪芯片,其尺寸为2 mm×0.6 mm。实验结果显示其归一化Stokes参数的均方根误差小于0.028。研究了分光型偏振分析仪中的关键器件45°角起偏器在硅基芯片上的实现方法,提出基于包层刻蚀的片上45°角起偏器,验证了分光型硅基集成偏振分析仪的可行性。在此基础上,进一步研究了偏振分析矩阵,并借助4×4多模干涉耦合器来实现该矩阵,提出并实现了简化的分光型硅基集成偏振分析仪。实际制作的芯片尺寸为1.1 mm×1.5 mm,实验结果显示其归一化Stokes参数的均方根误差小于0.041。借助反向设计方法,设计了一个超小的正六边形偏振调控单元,其边长仅为3.36μm。该器件能够实现偏振分析所需的调控功能,大幅简化了分光型偏振分析仪的结构。实际制作的芯片尺寸为1.1 mm×0.25 mm,仅为4×4多模干涉耦合器型的六分之一。实验结果显示其归一化Stokes参数的均方根误差小于0.046。最后对该芯片进行了电学和光学封装,设计了配套的数据采集电路以及可视化软件界面,构建了硅基集成偏振分析仪样机。
雷冠军[10]（2020）在《基于数据融合的丰满水库长期径流预报研究》文中认为我国的水资源时空分布不均,气候变化和人类活动的影响导致旱涝灾害频发,成为制约经济发展的主要因素。河川径流在水循环系统中起着主导作用,而且极端径流会形成巨灾,径流预报对于防汛抗旱、水资源规划与管理等具有重要意义和价值。河川径流影响因子众多、变化特性复杂,基于成因分析法挖掘因子影响径流形成的规律是径流预报的关键。中长期径流预报预见期长、预报精度低,径流的形成机制尚不清晰,单一尺度因子的分析、单一统计预报方法的改进已不能进一步提高径流预报的精度,而且水文工作者不敢于报极值,中长期径流预报结果只能作为实际工作的参考。开展中长期径流预报理论和技术研究,融合多尺度因子和多方法的预报结果,进一步提高预报的精度和水平,能够为水库调度、水资源开发利用等工作提供支撑。本文以丰满水库流域的年径流为研究对象,选用天文、全球、流域尺度因子,分析挖掘因子与流域来水的相似性、遥相关性、可公度性、结构特性等规律,研究和改进智能学习法、模糊推理法、天文因子对比法、点聚图法、可公度法和可公度网络结构法等技术方法,建立了包含因子融合、结果融合、结构融合的多尺度因子信息融合的中长期径流预报模型。研究成果能够有效提高丰满水库流域径流和极端径流预报的精度,为丰满水库调度提供技术支持。具体研究成果如下:（1）运用统计分析法,挖掘三大尺度因子与流域来水丰枯特性的响应规律。结果表明,丰满水库流域来水的丰枯状态与ENSO事件的冷暖特性、ENSO事件的发生时间距离汛期的远近、基于农谚所选择的气象因子等具有较好的统计规律,且均能通过假设检验。基于线性相关系数法、互信息理论法、关联度分析法研究天文因子、气象因子、天文因子+海洋大气因子+气象因子与流域来水的相关性,结果表明,气象因子的相关性最强,海洋大气因子的相关性最弱,月球赤纬角与流域来水的关联度最大。（2）基于相关性分析所得的因子组合方案,运用神经网络、支持向量机、决策树、随机森林等智能学习方法,融合因子预报径流。结果表明,水量回归预报较差,3级分类预报较优;预报方法不同,方法所对应的最优因子及其组合不同,训练和预报性能均较优且稳健性强的方法为ELM、RBF神经网络。对多方法的最优分类预报结果进行融合,使得定性预报正确率达到89.5%。（3）运用相位对比法融合天文因子、海洋大气因子及其组合预报径流。结果表明,该方法的定量预报正确率为63.16%,24节气阴历日期+太阳黑子相对数的定性预报最优,正确率为63.16%。相位对比法对于极端来水年的丰枯属性识别能力较强,却难以有效预报出平水年,运用定量预报结果反推来水级别的正确率较低。相位对比法存在无法判别的年份,运用模糊推理法基于相关性分析所得的因子组合进一步分析计算因子的相似性,融合因子预报径流。引入TOPSIS模糊综合评判法、相似衍生法相似度、“因子进出法”等,对模糊推理法进行改进。结果表明,相似衍生法模糊推理法的稳健性优于Turksen模糊推理法,二者对径流的定量预报较差、定性预报较优,对其各自最优的定性预报结果进行融合,正确率达到73.68%。（4）采用“主次因子对比法”对单一天文因子对比法、分布式融合结构天文因子对比法进行改进,融合结果预报径流。研究得到能够提高预报精度的混合式融合结构天文因子对比法,定性预报正确率为63.16%。基于分析所得的海洋大气因子、气象因子与流域来水的遥相关规律修正预报结果,进一步改进天文因子对比法,使得预报正确率提高到 73.68%。（5）绘制三大尺度因子与流域来水的点聚图,融合结果预报径流。结果表明,24节气阴历日期和月球赤纬角点聚图具有较好的稳健性,太阳黑子相对数离散性较强难以准确划分其聚类区间,三大尺度因子点聚图的定性预报正确率分别为63.16%、57.89%、21.05%。将海洋大气因子、气象因子与来水丰枯的遥相关规律作为该类因子的点聚图进而得到径流预报结果,并与天文因子点聚图的预报结果进行融合,使得预报正确率提高到 73.68%。（6）将径流分为一般、极端、极值点结构,融合结构预报极端径流。结果表明,以因子融合、结果融合的预报结果作为一般来水结构能够融合多因子、多方法的信息,预报正确率为84.21%;点面结合法的改进与上下包线结构、智能学习分类以及传统点面结合法相比对于极端来水结构的预报精度较高,预报正确率为60%;通过细致划分丰枯水链、引入月球赤纬角对可公度网络结构法进行改进,能够增强方法的可操作性,降低基于极值点结构预报极端来水年高发期的不确定性;综合径流三大结构的预报结果,结合连续极端来水年的判定,预报极端来水的高发年,其中特丰水年、特枯水年的预报正确率分别为66.7%、80%。
二、Normalization of sunspot cycles and eigen mode analysis（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、Normalization of sunspot cycles and eigen mode analysis（论文提纲范文）
（1）相干光通信系统的非共光路像差校准实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 相干光通信的研究发展及现状 |
| 1.2.2 自适应光学技术在相干光通信中的研究进展 |
| 1.2.3 非共光路像差校准的研究现状 |
| 1.3 论文主要内容及结构安排 |
| 2 相干光通信中的自适应光学系统 |
| 2.1 相干光通信的基本原理 |
| 2.2 有波前传感器自适应光学基本理论 |
| 2.2.1 有波前传感器自适应光学系统基本原理 |
| 2.2.2 波前传感器 |
| 2.2.3 波前控制器 |
| 2.2.4 波前校正器 |
| 2.2.5 有波前传感器自适应光学控制算法 |
| 2.3 无波前传感器自适应光学基本理论 |
| 2.3.1 无波前传感器自适应光学系统组成及工作原理 |
| 2.3.2 无波前传感器自适应光学优化算法 |
| 2.4 光束质量评价指标 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 自适应光学系统的误差分析 |
| 3.1 误差分类 |
| 3.1.1 标定误差 |
| 3.1.2 拟合误差 |
| 3.1.3 测量噪声误差 |
| 3.1.4 带宽误差 |
| 3.2 非共光路像差的分析 |
| 3.2.1 非共光路像差的产生 |
| 3.2.2 非共光路像差的折算 |
| 3.2.3 非共光路像差校准的实现 |
| 3.3 本章小结 |
| 4 非共光路像差校准的实验研究 |
| 4.1 光功率为评价指标的误差校准方法 |
| 4.1.1 实验系统 |
| 4.1.2 实验装置 |
| 4.2 中频电压为评价指标的误差校准方法 |
| 4.3 两种不同评价指标的误差校准方法对比 |
| 4.4 相干光通信系统实验研究 |
| 4.4.1 实验流程 |
| 4.4.2 非共光路像差校准对波前的影响 |
| 4.4.3 非共光路像差校准对耦合进单模光纤光功率的影响 |
| 4.4.4 非共光路像差校准对中频电压峰峰值的影响 |
| 4.4.5 非共光路像差校准对中频电压功率谱的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 展望未来 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（2）模分复用系统中轨道角动量模式传输理论分析与应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光通信的研究现状与发展趋势 |
| 1.2 OAM光纤通信研究进展 |
| 1.2.1 OAM光纤及光纤特性研究进展 |
| 1.2.2 OAM光纤耦合器研究进展 |
| 1.3 OAM空间通信研究进展 |
| 1.3.1 OAM空间光通信研究现状 |
| 1.3.2 OAM空间无线通信研究现状 |
| 1.4 论文研究内容与创新点 |
| 1.5 论文结构安排 |
| 参考文献 |
| 第二章 基于OAM模式通信的基础理论 |
| 2.1 OAM模式基本理论 |
| 2.1.1 矢量亥姆霍兹方程 |
| 2.1.2 矢量OAM模式求解 |
| 2.2 矢量模式耦合器原理及数值分析方法 |
| 2.2.1 双平行光纤耦合器原理 |
| 2.2.2 数值分析方法 |
| 2.3 自由空间信道基本理论 |
| 2.3.1 大气湍流理论 |
| 2.3.2 大气湍流谱模型 |
| 2.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 OAM光纤应变特性研究 |
| 3.1 OAM光纤应变特性研究背景 |
| 3.2 环形光子晶体OAM光纤应力特性 |
| 3.2.1 理论分析模型 |
| 3.2.2 光子晶体OAM光纤仿真分析模型 |
| 3.2.3 光子晶体OAM光纤应力特性分析 |
| 3.2.4 小结 |
| 3.3 环形光子晶体OAM光纤扭转特性 |
| 3.3.1 理论分析模型 |
| 3.3.2 光子晶体OAM光纤仿真分析模型 |
| 3.3.3 光子晶体OAM光纤扭转特性分析 |
| 3.3.4 小结 |
| 3.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 光子晶体OAM光纤模式选择耦合器设计 |
| 4.1 光子晶体OAM光纤耦合器研究背景 |
| 4.2 光子晶体OAM光纤模式选择耦合器结构设计 |
| 4.2.1 OAM模式耦合器结构与设计原理 |
| 4.2.2 OAM模式耦合器参数设计与优化 |
| 4.3 光子晶体OAM光纤模式选择耦合器特性分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 OAM模式空间传输特性研究 |
| 5.1 无线通信中OAM模式传输特性研究背景 |
| 5.2 自由空间无线通信信道建模 |
| 5.3 无线通信信道自适应补偿算法 |
| 5.4 OAM模式空间传输特性 |
| 5.4.1 单一OAM模式传输特性 |
| 5.4.2 复用OAM模式传输特性 |
| 5.5 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 未来展望 |
| 缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
（3）基于振动和电机电流分析的行星轮轴承故障诊断研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景和研究意义 |
| 1.2 行星齿轮箱故障诊断研究现状 |
| 1.2.1 数学模型 |
| 1.2.2 信号处理方法 |
| 1.3 行星轮载荷分布不均研究现状 |
| 1.4 行星轮轴承故障诊断研究现状 |
| 1.4.1 最优故障敏感频带选择 |
| 1.4.2 准周期性冲击提取 |
| 1.4.3 时变转速工况 |
| 1.4.4 发电机定子电流信号分析 |
| 1.5 研究内容 |
| 1.6 章节安排 |
| 2 行星轮载荷分布不均检测 |
| 2.1 原因和机理 |
| 2.2 行星轮载荷分布不均的评估指标 |
| 2.3 信号模型 |
| 2.3.1 总体信号模型 |
| 2.3.2 载荷分布比的算法 |
| 2.3.3 传递路径效应 |
| 2.3.4 固有振动的影响 |
| 2.4 频谱结构 |
| 2.5 模型参数的影响 |
| 2.5.1 行星轮数目 |
| 2.5.2 输入扭矩大小 |
| 2.5.3 偏差严重程度 |
| 2.6 实验验证 |
| 2.6.1 实验设置 |
| 2.6.2 实验信号分析 |
| 2.7 本章小结 |
| 3 定转速行星轮轴承故障诊断 |
| 3.1 振动信号模型 |
| 3.1.1 特征频率 |
| 3.1.2 振动信号模型 |
| 3.1.3 Fourier频谱 |
| 3.1.4 幅值和频率解调谱 |
| 3.1.5 滚动体滑移的影响 |
| 3.2 基于谱负熵的信息图 |
| 3.2.1 谱负熵 |
| 3.2.2 分析过程 |
| 3.2.3 仿真验证 |
| 3.2.4 实验信号验证 |
| 3.3 滚动体滑移和多点最优最小熵解卷积 |
| 3.3.1 MOMEDA算法 |
| 3.3.2 目标向量和滑移系数 |
| 3.3.3 数值仿真验证 |
| 3.3.4 实验数据验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 非平稳工况下的行星轮轴承故障诊断 |
| 4.1 非平稳振动信号模型 |
| 4.1.1 信号模型 |
| 4.1.2 瞬时频谱结构 |
| 4.2 分析方法原理 |
| 4.2.1 自适应迭代广义解调 |
| 4.2.2 多阶概率法 |
| 4.3 数值仿真评估 |
| 4.4 实验验证 |
| 4.4.1 实验室数据 |
| 4.4.2 CMMNO'14数据 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 基于发电机定子电流分析的行星轮轴承故障诊断 |
| 5.1 电流信号模型 |
| 5.1.1 外圈故障 |
| 5.1.2 滚动体故障 |
| 5.1.3 内圈故障 |
| 5.2 故障特征 |
| 5.2.1 外圈故障 |
| 5.2.2 滚动体故障 |
| 5.2.3 内圈故障 |
| 5.3 分析流程 |
| 5.4 实验验证 |
| 5.4.1 实验配置 |
| 5.4.2 信号分析 |
| 5.4.3 结果讨论 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 未来展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及在学研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（4）基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 前言 |
| 第二章 光与电介质物体相互作用中力学效应的计算 |
| 2.1 计算光对电介质物体力学效应的麦克斯韦应力张量方法 |
| 2.2 光与微纳颗粒相互作用中的力学效应的计算 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 腔光力学研究简介 |
| 3.1 光—机械振子系统的动力学及其应用 |
| 3.2 微纳颗粒的光学悬浮原理及其应用 |
| 3.3 腔冷却悬浮纳米颗粒 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 微米颗粒的自由空间光学冷却和操控研究简介 |
| 4.1 腔冷却微米颗粒的困难 |
| 4.2 微纳颗粒的主动光反馈冷却方法 |
| 4.3 微米颗粒的多普勒冷却 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 光力学在热力学和统计物理学中的应用 |
| 5.1 低维晶格体系热传导理论研究简介 |
| 5.2 光力学在热力学和统计物理学中的应用 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 中性以及带电微球的偏振梯度冷却和俘获研究 |
| 6.1 相向传播的不同偏振方向的光波实现微球的偏振梯度冷却 |
| 6.2 内部温度对大微球冷却的影响 |
| 6.3 残留空气分子产生的随机力 |
| 6.4 光子散粒噪声产生的随机力 |
| 6.5 冷却温度 |
| 6.6 本章小结 |
| 第七章 加速光晶格线性加速纳米颗粒研究 |
| 7.1 纳米颗粒在运动光晶格中受的光力 |
| 7.2 纳米颗粒被光晶格俘获并稳定加速的条件 |
| 7.3 光学吸收对纳米颗粒加速的影响 |
| 7.4 纳米颗粒加速的数值研究 |
| 7.5 本章小结 |
| 第八章 两端耦合腔光机械系统的简谐链上的热传导研究 |
| 8.1 两端耦合腔光学机械系统的一维简谐链理论模型 |
| 8.2 简谐链中的局部热流 |
| 8.3 通过左右机械振子位移互相关函数的差来测量简谐链中的热流 |
| 8.4 本章小结 |
| 第九章 总结与展望 |
| 附录Ⅰ. 矢量球谐函数的表达式 |
| Ⅰ.1 矢量球谐函数M_(emn),M_(omn),N_(emn)和N_(omn)的表达式 |
| Ⅰ.2 电磁多极矩模式N_(±α1n)~((1,3))和M_(±α1n)~((1,3))的表达式 |
| 附录Ⅱ. 四维力密度 |
| 附录Ⅲ. 米氏散射中的各个系数 |
| 附录Ⅳ 量子的局部热流公式 |
| 附录Ⅴ 经典以及量子简谐链中热力学极限下的热流J_∞ |
| Ⅴ.1 等效传播效率ρ_(eff)(ω) |
| Ω_H或者ω<Ω_L'>Ⅴ.1.1 ω>Ω_H或者ω<Ω_L |
| Ⅴ.1.3 对定理1的证明 |
| Ⅴ.2 经典以及量子简谐链中热力学极限下的热流J_∞ |
| Ⅴ.2.1 经典简谐链 |
| Ⅴ.2.2 量子简谐链 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士期间发表的论文 |
| 致谢 |
（5）光束波前畸变的本征模式法校正实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 自由空间光通信的发展及现状 |
| 1.2.2 自适应光学控制算法的发展及现状 |
| 1.2.3 自适应光学技术在自由空间光通信中的应用现状 |
| 1.3 论文结构及安排 |
| 2 畸变波前模拟及无波前传感器自适应光学系统原理 |
| 2.1 畸变波前模拟 |
| 2.1.1 大气湍流相位屏 |
| 2.1.2 激光大气湍流效应 |
| 2.2 无波前传感器自适应光学校正原理 |
| 2.2.1 无波前传感器自适应光学系统应用 |
| 2.2.2 成像探测器 |
| 2.2.3 波前校正器 |
| 2.2.4 波前控制器 |
| 2.3 光束质量评价指标 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 无波前传感器自适应光学控制算法研究 |
| 3.1 基于无模型优化算法的无波前传感器自适应光学校正 |
| 3.1.1 随机并行梯度下降算法 |
| 3.1.2 模拟退火算法 |
| 3.2 基于几何光学原理的无波前传感器自适应光学校正 |
| 3.3 基于模式法的无波前传感器自适应光学校正 |
| 3.3.1 Lukosz模式 |
| 3.3.2 变形镜本征模式 |
| 3.3.3 变形镜本征模式法校正原理 |
| 3.4 讨论与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于变形镜本征模式法的畸变波前校正仿真 |
| 4.1 仿真流程及方法 |
| 4.2 变形镜建模及其本征模式 |
| 4.2.1 变形镜建模 |
| 4.2.2 变形镜本征模式 |
| 4.3 模式偏置系数对校正结果的影响 |
| 4.4 基于变形镜本征模式法的畸变波前校正数值仿真 |
| 4.4.1 变形镜本征模式法校正畸变波前的仿真结果 |
| 4.4.2 变形镜本征模式法性能分析 |
| 4.5 不同校正算法的对比 |
| 4.5.1 基于Lukosz模式对畸变波前校正的数值仿真 |
| 4.5.2 无模式优化算法对畸变波前校正的数值仿真 |
| 4.5.3 校正结果讨论与分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 基于变形镜本征模式法的畸变波前校正实验研究 |
| 5.1 变形镜影响函数及其本征模式的测量 |
| 5.2 静态像差校正实验 |
| 5.2.1 实验系统 |
| 5.2.2 实验装置 |
| 5.2.3 畸变光斑模拟 |
| 5.2.4 实验结果分析 |
| 5.3 外场实验 |
| 5.3.1 实验系统 |
| 5.3.2 实验装置 |
| 5.3.3 实验结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.2 展望未来 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间研究成果 |
（6）环形光子晶体OAM光纤的宏观弯曲损耗的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 光纤通信的发展现状与发展趋势 |
| 1.2 轨道角动量及OAM光纤的发展现状及趋势 |
| 1.3 弯曲OAM光纤的研究意义及发展现状 |
| 1.4 论文结构及安排 |
| 第二章 轨道角动量光纤原理及特性 |
| 2.1 轨道角动量基础理论 |
| 2.1.1 涡旋波束的概念与特性 |
| 2.1.2 轨道角动量模式的构成 |
| 2.2 环形光子晶体OAM光纤的结构和性能 |
| 2.2.1 OAM光纤的设计原则 |
| 2.2.2 环形光子晶体OAM光纤的结构及参数 |
| 2.2.3 环形光子晶体OAM光纤的性能 |
| 2.3 光纤弯曲基础理论 |
| 2.3.1 传统单模光纤的弯曲模型 |
| 2.3.2 保角变换 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 环形光子晶体OAM光纤弯曲模型 |
| 3.1 建立环形光子晶体OAM光纤弯曲模型 |
| 3.1.1 2D模拟3D弯曲模型 |
| 3.1.2 利用保角变换的弯曲模型 |
| 3.2 弯曲模型的正确性验证 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 环形光子晶体OAM光纤的弯曲性能 |
| 4.1 弯曲对模式模场特征的影响 |
| 4.2 弯曲对模式束缚损耗的影响 |
| 4.3 弯曲对模式走离效应的影响 |
| 4.4 弯曲对模式模间串扰的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 环形光子晶体OAM光纤与环形光纤弯曲性能对比 |
| 5.1 环形OAM光纤结构及参数 |
| 5.2 模式模场特征对比 |
| 5.3 激发模式数对比 |
| 5.4 模内走离效应对比 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 论文工作总结和结论 |
| 6.2 未来研究展望 |
| 参考文献 |
| 缩略词对照表 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
（7）太阳极紫外图像局部场中的位移测量方法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究状况 |
| 1.2.1 数字图像相关方法的理论研究现状 |
| 1.2.2 数字图像相关方法的应用现状 |
| 1.2.3 太阳图像位移测量方法研究现状 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 基于改进四步搜索法和不变矩的整像素位移测量方法研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 整像素搜索方法改进 |
| 2.2.1 全局搜索方法 |
| 2.2.2 传统的四步搜索方法 |
| 2.2.3 改进的四步搜索方法 |
| 2.3 不变矩 |
| 2.3.1 正交矩与非正交矩 |
| 2.3.2 几何不变矩 |
| 2.4 基于改进四步搜索法和不变矩的整像素测量方法 |
| 2.4.1 算法原理介绍 |
| 2.4.2 算法验证 |
| 2.4.3 整像素位移测量方法对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 基于非线性模型的亚像素位移迭代算法研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 非线性迭代算法模型的选择 |
| 3.2.1 形函数的选择 |
| 3.2.2 基于线性模型的迭代算法 |
| 3.2.3 基于三次非线性模型的迭代算法分析 |
| 3.3 算法的验证 |
| 3.3.1 不同形函数对位移测量精度的影响分析 |
| 3.3.2 不同的灰度变化等级对测量精度的影响 |
| 3.4 与目前的亚像素位移测量方法对比 |
| 3.4.1 曲面拟合算法 |
| 3.4.2 线性模型的迭代算法 |
| 3.4.3 二次非线性迭代算法 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于平均灰度和梯度的太阳极紫外图像位移测量评价方法研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 基于平均灰度和梯度的太阳极紫外图像位移测量精度评价模型 |
| 4.2.1 现有的图像位移测量精度评价模型 |
| 4.2.2 基于平均灰度和梯度的图像位移测量精度评价模型 |
| 4.3 太阳极紫外图像子集优化选择方法研究 |
| 4.3.1 图像子集尺寸与测量精度的关系 |
| 4.3.2 太阳极紫外图像子集优化方案 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 太阳极紫外图像位移量测量方法实验验证 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 测量装置组成 |
| 5.3 太阳极紫外图像等效方法 |
| 5.4 图像位移测试实验及分析 |
| 5.4.1 图像位移测量过程 |
| 5.4.2 图像位移测量结果 |
| 5.4.3 实验误差分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望未来 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文及研究成果 |
（8）等离子体中静电波与高能量粒子非线性相互作用的粒子模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 等离子体中的波 |
| 1.1.2 等离子体中的波与粒子相互作用 |
| 1.1.3 波与粒子相互作用的应用及相关研究 |
| 1.2 国内外相关工作研究进展 |
| 1.2.1 波与高能量粒子相互作用的实验研究 |
| 1.2.2 波与高能量粒子相互作用的数值模拟 |
| 1.3 本文主要研究思路 |
| 2 波与粒子相互作用的动理学理论及数值方法 |
| 2.1 波捕获粒子及朗道阻尼 |
| 2.2 Bump-on-tail不稳定性和Berk-Breizman模型 |
| 2.3 模式快速扫频及hole-clump结构 |
| 2.4 数值方法 |
| 2.4.1 粒子模拟方法Particle-in-Cell |
| 2.4.2 滤波与耗散模型 |
| 2.4.3 模拟程序的计算流程 |
| 2.4.4 程序的无量纲化 |
| 2.4.5 程序收敛性测试 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 无耗散系统中的波与粒子共振模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.1.1 无耗散系统中的电子空穴 |
| 3.1.2 无耗散系统中的波与粒子共振 |
| 3.2 BOT模型的粒子模拟 |
| 3.3 单波与高能量粒子共振 |
| 3.4 双波与高能量粒子共振 |
| 3.4.1 波振幅与粒子能量演化 |
| 3.4.2 次级相岛形成及相空间粒子捕获 |
| 3.4.3 次级相岛的形成原因 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 扫频现象模拟及耗散对波与粒子相互作用的影响 |
| 4.1 引言 |
| 4.1.1 模式快速扫频现象 |
| 4.1.2 hole-clump结构的形成 |
| 4.2 模拟的物理模型 |
| 4.3 单波与高能量粒子共振 |
| 4.3.1 背景阻尼对共振的影响 |
| 4.3.2 速度拖拽对共振的影响 |
| 4.4 多波与高能量粒子共振 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 静电孤立波的激发及其与高能量粒子相互作用数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 双流模式下静电孤立波的激发 |
| 5.3 BOT模式下静电孤立波与高能量粒子相互作用 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（9）硅基集成偏振分析仪的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 集成偏振分析仪国内外研究进展 |
| 1.3 硅基集成偏振分析仪的研究意义 |
| 1.4 本文的创新点与主要研究内容 |
| 2 硅基偏振分析仪的理论与实验基础 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 偏振分析的基础 |
| 2.3 硅基光波导的基础 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 分时间型硅基集成偏振分析仪 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 工作原理与方案设计 |
| 3.3 关键器件的研究 |
| 3.4 实验测试 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 分光型硅基集成偏振分析仪 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 工作原理与方案设计 |
| 4.3 硅基集成4×4MMI的研究 |
| 4.4 实验测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 反向设计的分光型硅基集成偏振分析仪 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 工作原理与方案设计 |
| 5.3 反向设计的超小型偏振调控单元 |
| 5.4 实验测试 |
| 5.5 偏振分析仪样机的搭建 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录1 攻读博士学位期间发表论文目录 |
| 附录2 英文缩写简表 |
（10）基于数据融合的丰满水库长期径流预报研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景和目标 |
| 1.1.1 研究背景 |
| 1.1.2 研究目标 |
| 1.2 国内外研究进展 |
| 1.2.1 三大尺度因子径流预报研究 |
| 1.2.2 因子相关性分析 |
| 1.2.3 传统统计预报模型 |
| 1.2.4 现代水文预报模型 |
| 1.2.5 研究进展的总结 |
| 1.3 本文研究介绍 |
| 1.3.1 研究问题 |
| 1.3.2 研究方法 |
| 1.3.3 研究内容 |
| 1.3.4 技术路线图 |
| 第二章 径流预报技术的系统分析 |
| 2.1 来水丰枯的影响机理 |
| 2.1.1 热量与引力作用 |
| 2.1.2 地形和海陆分布作用 |
| 2.2 来水预报基于的基本特性 |
| 2.2.1 周期性 |
| 2.2.2 有序性 |
| 2.2.3 遥相关性 |
| 2.2.4 结构特性 |
| 2.3 来水与极端来水预报的思路 |
| 2.3.1 预报因子基于空间尺度的分类 |
| 2.3.2 预报因子基于时间尺度的分类 |
| 2.3.3 预报值基于预报特征的分类 |
| 2.3.4 基于信息融合的流域来水预报 |
| 2.4 研究流域分析 |
| 2.4.1 流域介绍 |
| 2.4.2 流域丰枯机理 |
| 2.5 小结 |
| 第三章 三大尺度因子与径流的统计分析 |
| 3.1 天文尺度因子相位与流域来水规律分析 |
| 3.1.1 太阳黑子相对数 |
| 3.1.2 月球赤纬角 |
| 3.1.3 24节气阴历日期 |
| 3.2 全球尺度因子相位与流域来水规律分析 |
| 3.2.1 ENSO事件的发生与结束时间与流域来水丰枯的关系 |
| 3.2.2 ENSO事件特征值与流域来水丰枯的关系 |
| 3.3 流域尺度因子相位与流域来水规律分析 |
| 3.3.1 谚语机理分析 |
| 3.3.2 气象因子与来水属性级别统计分析 |
| 3.4 因子数值与流域来水统计分析方法 |
| 3.4.1 基础数据处理 |
| 3.4.2 相关性分析的方法 |
| 3.5 因子相关性分析结果 |
| 3.5.1 天文因子相关性分析 |
| 3.5.2 气象因子相关性分析 |
| 3.5.3 天文因子+海洋大气因子+气象因子相关性分析 |
| 3.6 结果分析 |
| 3.6.1 因子相位与流域来水规律 |
| 3.6.2 因子数值与流域来水相关性 |
| 3.7 小结 |
| 第四章 基于智能学习的预报因子融合的径流预报 |
| 4.1 预报方法 |
| 4.1.1 神经网络 |
| 4.1.2 决策树和随机森林 |
| 4.1.3 支持向量机 |
| 4.2 数据处理的方法 |
| 4.2.1 预报因子的处理 |
| 4.2.2 预报值的处理 |
| 4.2.3 预报值的评判指标 |
| 4.2.4 模型和因子优选的TOPSIS-模糊综合评判法 |
| 4.3 建模预报 |
| 4.4 结果统计分析 |
| 4.4.1 流域水量回归预报结果分析 |
| 4.4.2 流域来水量7级分类预报结果分析 |
| 4.4.3 流域来水量3级分类预报结果分析 |
| 4.4.4 33个因子方案分析 |
| 4.4.5 预报结果的最优方案 |
| 4.4.6 最优方案的预报结果分析 |
| 4.5 小结 |
| 第五章 基于相似性分析的预报因子融合的径流预报 |
| 5.1 相位对比法 |
| 5.1.1 基本原理 |
| 5.1.2 预报结果分析 |
| 5.2 相似模糊推理法 |
| 5.2.1 模糊推理法的基本原理 |
| 5.2.2 相似度的计算方法 |
| 5.2.3 主成分分析法计算权重 |
| 5.2.4 TOPSIS-模糊综合评判法优选最优模型 |
| 5.2.5 预报模型的建立 |
| 5.3 模糊推理法预报 |
| 5.3.1 因子组合分析 |
| 5.3.2 误差评定与优选判别 |
| 5.4 模糊推理法因子二次筛选 |
| 5.4.1 因子进出法寻优 |
| 5.4.2 因子进出法实例分析 |
| 5.5 模糊推理法预报结果 |
| 5.6 结果分析 |
| 5.7 小结 |
| 第六章 基于天文因子对比法的预报结果融合的径流预报 |
| 6.1 天文因子对比法机理分析 |
| 6.2 预报方法1-单一天文因子对比法 |
| 6.2.1 24节气阴历日期对比法 |
| 6.2.2 太阳黑子相对数对比法 |
| 6.2.3 月球赤纬角对比法 |
| 6.3 预报方法2-天文因子对比法预报结果的融合 |
| 6.3.1 天文因子预报结果的线性融合 |
| 6.3.2 天文因子融合法-主次因子对比法 |
| 6.3.3 天文因子融合法的修正 |
| 6.3.4 天文因子融合法定量预报 |
| 6.4 小结 |
| 第七章 基于点聚图法的预报结果融合的径流预报 |
| 7.1 点聚图法 |
| 7.1.1 点聚图的制作 |
| 7.1.2 预报方案 |
| 7.2 24节气阴历日期点聚图预报 |
| 7.2.1 极端来水年24节气阴历日期的聚类特性 |
| 7.2.2 24节气阴历日期聚类预报方法 |
| 7.2.3 24节气阴历日期聚类分析建模 |
| 7.2.4 基于聚类分析的来水预报 |
| 7.3 月球赤纬角和太阳黑子相对数点聚图预报 |
| 7.3.1 月球赤纬角聚类预报方法 |
| 7.3.2 太阳黑子相对数聚类预报方法 |
| 7.4 海洋大气因子与流域气象因子点聚图预报 |
| 7.5 多尺度因子点聚图预报结果融合 |
| 7.6 小结 |
| 第八章 基于来水结构融合的极端径流预报 |
| 8.1 基本定义 |
| 8.2 预报方法 |
| 8.2.1 一般来水结构预报-多方法预报结果融合 |
| 8.2.2 极端来水结构预报 |
| 8.2.3 基于改进可公度网络结构的极值点结构预报 |
| 8.2.4 极端来水年预报 |
| 8.3 实例应用 |
| 8.3.1 一般来水结构分析 |
| 8.3.2 极端来水结构分析 |
| 8.3.3 极值点结构的确定及极端来水年预报分析 |
| 8.3.4 连续极端来水年预报分析 |
| 8.4 讨论 |
| 8.5 小结 |
| 第九章 结论与展望 |
| 9.1 结论 |
| 9.2 展望 |
| 9.3 创新性 |
| 附表 |
| 参考文献 |
| 科研及发表论文情况 |
| 致谢 |
四、Normalization of sunspot cycles and eigen mode analysis（论文参考文献）
- [1]相干光通信系统的非共光路像差校准实验研究[D]. 王英. 西安理工大学, 2021
- [2]模分复用系统中轨道角动量模式传输理论分析与应用研究[D]. 杨婧翾. 北京邮电大学, 2021
- [3]基于振动和电机电流分析的行星轮轴承故障诊断研究[D]. 马浩群. 北京科技大学, 2021
- [4]基于光力学的微纳颗粒操控以及热传导物理研究[D]. 何自强. 华东师范大学, 2021(08)
- [5]光束波前畸变的本征模式法校正实验研究[D]. 李梅. 西安理工大学, 2020
- [6]环形光子晶体OAM光纤的宏观弯曲损耗的研究[D]. 焦相森. 北京邮电大学, 2020(05)
- [7]太阳极紫外图像局部场中的位移测量方法研究[D]. 刘阳. 中国科学院大学(中国科学院长春光学精密机械与物理研究所), 2020(08)
- [8]等离子体中静电波与高能量粒子非线性相互作用的粒子模拟研究[D]. 李书翰. 大连理工大学, 2020(07)
- [9]硅基集成偏振分析仪的研究[D]. 吴文昊. 华中科技大学, 2020(01)
- [10]基于数据融合的丰满水库长期径流预报研究[D]. 雷冠军. 中国水利水电科学研究院, 2020(04)