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期刊信息/Journal information
长春理工大学学报（自然科学版）
长春理工大学学报（自然科学版）

于化东

季刊

1672-9870

custlxb@cust.edu.cn

0431-85582724

130022

长春市卫星路7089号

长春理工大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Changchun University of Science and TechnologyCSTPCD
查看更多>>本学报是以光学技术为主，光机、电、算、材料、化工、生命等相结合的理工类综合性学术期刊，主要读者为高校师生及有关科研院所企事业前段时间的科技工作者。
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    脊锥比对锥形半导体激光器输出特性的影响

    杨雅淳杜志方宫梓傲虞顺超...
    1-8页
    查看更多>>摘要：锥形半导体激光器是一种兼顾高功率高光束质量的光电子器件,但在高功率工作时易受非线性效应(如自聚焦和光丝)影响导致光束质量恶化.基于广角有限差分光束传播法(WA-FD-BPM)对总腔长为2500µm锥形半导体激光器进行模拟研究,分析了脊形区与锥形区长度比例对其输出特性的影响.结果表明,脊形区的滤波效应是影响锥形半导体激光器光束质量的重要因素,可通过合理优化脊锥比实现输出性能的提升.当脊锥比为2:3时输出性能最佳.研究结果可为后续锥形半导体激光器的设计提供参考.

    锥形半导体激光器脊形区锥形区光束质量模拟仿真

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    基于路径补偿的激光投影图形转角偏差矫正研究

    杨嘉亮侯茂盛李天雄史铮雪...
    9-15页
    查看更多>>摘要：在先进装备制造业中广泛应用的激光扫描投影技术在扫描投影复杂图形时易出现图形转角偏差,严重影响投影图形形状准确度,影响实际零部件定位装配.为解决此问题,分析了转角轮廓偏差产生的原因,研究了基于转角点处路径补偿的激光扫描投影图形偏差校正方法,在自主搭建的激光扫描投影系统中应用所研究方法进行验证实验.实验结果表明,优化后的插补路径数据信息点可以压缩至51.92％,补偿后的投影图形形状准确度优于0.5 mm.所研究方法能够优化非预期的转角点处的图形偏差,在自主研发的激光扫描投影系统中,可显著提高投影图形的形状精度,具有良好的实际应用价值.

    激光扫描投影偏差矫正路径补偿转角

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    高效通道注意力结合卷积神经网络的近红外光谱分析模型研究

    王妞宦克为傅钲淇刘赋伟...
    16-22页
    查看更多>>摘要：近红外光谱分析技术有无损、高效的特点,在各领域都有广泛应用.但传统分析模型在面对近红外光谱数据量激增时往往出现预测精度不高、泛化能力差等问题.为此,提出一种基于卷积神经网络(CNN)与高效通道注意力(ECA)模块相结合的近红外光谱分析模型(CNNECANet),该模型由8个一维卷积层、1个ECA模块、4个最大池化层、1个展平层、2个全连接层和1个参数优化器组成.ECA模块由1个全局平均池化、1个一维卷积层和1个Sigmoid激活函数组成.以啤酒、牛奶、柴油、谷物的近红外光谱公共数据为例,将CNNECANet与常用建模方法进行比较,CNNECANet比PLS的预测精度分别提高了30.3％、14.1％、29.5％、48.4％;CNNECANet比SVR的预测精度分别提高了33.5％、17.6％、39.0％、50.0％;CNNECANet比BP神经网络模型的预测精度分别提高了80.0％、29.0％、7.2％、42.7％.该模型具有更好的预测精度和鲁棒性,解决了传统近红外光谱建模算法容易出现过拟合、模型泛化性差等问题.

    近红外光谱卷积神经网络高效通道注意力预测模型

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    基于变量选择比自适应迭代法的近红外光谱变量选择方法研究

    文鹏宦克为赵环王迪...
    23-28页
    查看更多>>摘要：近红外光谱分析技术(NIRS)存在信号弱、谱带重叠等问题,为了提高模型预测精度,提出了变量选择比自适应迭代法(PSAI).通过蒙特卡洛法(MCS)采样,从样本中采集不同样本子集,利用偏最小二乘法(PLS)计算出每个子回归模型以及每个变量回归系数的平均值和标准差并得到初始权重,进而选取出最佳特征变量.结果表明,变量选择比自适应迭代法与自助软收缩法、无信息变量消除法以及竞争自适应重加权采样法相比,小麦蛋白数据预测精度分别提升了14％、21.4％、4.1％;牛奶蛋白数据预测精度分别提升了25％、43.3％、8.7％.所以变量选择比自适应迭代法对于简化预测模型,提高模型预测精度是可行的.

    变量选择权重自适应迭代加权自助采样

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    基于915 nm泵浦的铒镱共掺双包层光纤放大器

    郭欣宇王蓟贾苏蒙白笑语...
    29-33页
    查看更多>>摘要：搭建了级联光纤放大系统,掺铒光纤放大器(EDFA)作为预放大级,铒镱共掺双包层光纤放大器作为功率放大级.为了提高镱离子吸收效率,实现功率稳定输出,功率放大级选择915 nm的半导体激光器作为泵浦源,铒镱共掺双包层光纤作为增益介质,采用前向泵浦的方式,对可调谐光源输入的1540～1565 nm波段的信号光进行了放大.在信号光功率为10 mW,预放大级泵浦功率为500 mW的条件下,对不同波长的信号光经过级联光纤放大系统进行了放大,最终在1565 nm处获得1.106 W的最高输出功率.

    铒镱共掺光纤激光放大器可调谐双包层光纤

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    三模掺铒光纤放大器仿真设计及实验研究

    伍文韬张鹏
    34-41页
    查看更多>>摘要：少模光纤放大技术是确保模分复用光纤通信系统远距离传输的关键技术,其增益、噪声系数及模式间增益差直接影响通信性能.为设计可用于模分复用的高增益、低噪声系数三模掺铒光纤放大器,建立少模掺铒光纤放大器理论模型,仿真设计其各项参数,之后结合实验结果进行参数优化,实现小信号增益大于30 dB,噪声系数小于6 dB,模式间增益差小于2 dB,并且各模式信号光在三模掺铒光纤放大器中稳定传输放大,光束轮廓无明显畸变.所设计的三模掺铒光纤放大器为进一步模分复用通信实验研究打下了基础.

    光纤通信模分复用少模光纤放大器掺铒光纤放大器增益噪声系数

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    基于PSO-SVM的带钢表面缺陷检测

    朱嘉骏李英唐志勇
    42-51页
    查看更多>>摘要：热轧带钢表面缺陷自动识别方法是钢表面检测系统的重要组成部分.其中不同种类的缺陷由于其不同的属性特征都会给表面缺陷检测带来干扰,为了能够有效、准确地对带钢表面缺陷进行识别并分类,提出了对缺陷图像进行预处理后提取其原本的维特征的方法,并且在基础的支持向量机(SVM)中加入粒子群优化算法(PSO-SVM)用于缺陷识别.该方法成功将SVM的性能提升了12％.实验表明该方法对于不同类型的缺陷以及同一类型缺陷的不同变化都能够有效识别,且该模型可以利用小样本数据实现高效、准确的缺陷分类.

    表面缺陷特征提取粒子群算法优化支持向量机

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    基于全局互补注意力机制的双目图像超分辨率

    鹿存建杨进华
    52-59页
    查看更多>>摘要：双目图像超分辨率利用双目系统左右图像的互补信息提高图像分辨率,现有方法对跨视图信息的利用率较低.为了解决上述问题,提出一种基于全局互补注意力机制的双目图像超分辨率网络.该网络首先使用多注意力提取模块对视图内的通道和空间特征进行深度提取,然后通过全局互补注意力模块进行视图间的交叉特征提取,最后利用重建模块对特征进行融合.实验结果表明,2倍尺度上未裁剪双目图像的平均峰值信噪比在Middlebury、KITTI2012、KITTI2015和Flickr1024四个基准数据集上分别提高0.76 dB、0.13 dB、0.15 dB、0.38 dB,4倍尺度上分别提高0.18 dB、0.08 dB、0.10 dB、0.10 dB.该网络结构具有较高鲁棒性,还能利用全局信息进行互补,获得更好的主观视觉效果.

    双目图像跨视图信息全局互补注意力超分辨率

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    火工品柔性结合关键部件静力学分析及收口压力优化设计

    丁铮杰车英
    60-67页
    查看更多>>摘要：相比刚性结合,柔性结合具有施力均匀、压力可无级调节等特点,更容易实现自动化作业.在火工品柔性结合作业中,柔性结合装置原理是通过中空无杆液压系统施加压力并对火工品部件结合收口.文章运用ANSYS Workbench对某火工品收口装置的柔性结合模具进行了静态性能分析,为柔性结合模具中橡胶环的选型提供了依据和参考,同时对油压压力和火工品分解力之间的关系进行了实验探索,得到了合格火工品所对应的油压实验数据,分析得出对应表达式,为相应型号的火工品柔性结合实验作业提供了可靠的数据参考.

    柔性结合静力分析有限元油压分解力

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    用于光伏玻璃幕墙的聚光系统设计与研究

    吴佳瑜张宁
    68-76页
    查看更多>>摘要：为了能同时满足光伏玻璃幕墙的采光和建筑发电需求,设计了一种由双抛物线结构和导光板组成的混合式聚光器.主要介绍了聚光器的构成,并对其性能进行了初步的测量分析.这种新型的聚光器的几何聚光比为6,系统效率在90％,通过比较不同单元模块宽度的聚光器和不同移动距离的聚光器模型,测量了变量与入射偏角的曲线,得到聚光器的接收范围为±3°.在垂直入射条件下,聚光系统的光伏模块效率可以达到70％,减少室内的眩光.最后使用DIALUX软件对新型系统采光进行了辐照度分析,全天辐照度超过300 lx,照度均匀度达到了0.956.结果表明聚光系统用于光伏玻璃幕墙是可行的,可以提高使用舒适度,也降低了建筑成本,该系统的实用性可以替代传统中空玻璃.

    太阳能玻璃幕墙光伏建筑一体化:光学效率采光性能

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