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期刊信息/Journal information
激光与光电子学进展
激光与光电子学进展

范滇元

月刊

1006-4125

lop@siom.ac.cn

021-69918222

201800

上海市嘉定区清河路390号（上海市800-211信箱）

激光与光电子学进展/Journal Laser & Optoelectronics ProgressCSCD北大核心CSTPCD
查看更多>>本刊由中科院上海光学精密机械研究所和国家惯性约束聚变委员会联合主办。旨在关注科技发展热点，报道高新技术前沿，追踪科技研发动态，介绍科学探索历程；展示最新科技产品，汇萃时尚科技讯息。
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    基于测量的改进盲量子计算协议

    严玉瞻杨振罗元茂吴光阳...
    442-448页
    查看更多>>摘要：盲量子计算是指有限量子能力或完全经典的客户端将复杂的计算任务委托给充足量子能力的服务器完成,以解放客户端的计算压力.为减轻客户端的经济压力和提高盲量子计算协议的执行效率,利用单粒子测量,提出了两个基于测量的改进通用盲量子计算协议,分别针对实系数输入的量子计算和复系数输入的量子计算.在协议中有两个参与方,客户端负责测量量子态,接收和发送经典或量子信息,服务器负责制备量子态但无需执行测量操作.与已有的客户端仅测量的盲量子计算协议相比,该协议在保持正确性、通用性和盲性的情况下,大大降低了客户端的量子成本和委托成本.

    量子计算盲量子计算量子成本委托成本

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    基于紧凑型编码与多项式核的量子分类器研究

    贾瑞虹杨光聂敏刘原华...
    449-457页
    查看更多>>摘要：核方法在机器学习中有广泛的应用.量子计算与核方法结合,可以有效解决经典核方法中当特征空间变大时计算成本随之增加的问题.研究表明,基于核方法构建的最小化量子电路可以可靠地在含噪声的中型量子设备上执行.目前已提出的一些基于量子核方法的分类器在充分映射数据以及电路架构等方面仍存在一定的缺陷.因此,提出了一种基于多项式核函数的紧凑型量子分类器.首先通过引入多项式核函数,提升了非线性数据的分类迭代速率,从而提升了分类效率;在此基础上进一步提出紧凑型振幅编码,将量子态相对应相位的数据标签编码.相比于已有的量子核方法分类器,所提模型的量子电路的编码位数可以从5个量子比特减少到3个量子比特,而且,所提模型将已有方法中的双量子位测量简化为单量子位测量.此外,该模型在测量阶段的量子电路参数达到了最优方差,可以有效节省计算资源开销.实验仿真表明,所提分类器模型中的期望值更接近理论值,且获得了更高的分类精度,同时该模型具有较低的纠缠度,有效降低了整个准备工作的开销.

    量子信息处理核方法紧凑型振幅编码纠缠度

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    基于激光诱导击穿光谱技术的马铃薯中龙葵素及营养元素的检测

    蒋楠李静文韩骧王妍婷...
    458-463页
    查看更多>>摘要：作为日常生活中常见的茎类蔬菜,马铃薯除了含有丰富的碳水化合物,还含有矿物质、叶黄素等对人体健康有益的活性物质.关于马铃薯表皮、果肉和芽中含有的营养元素和龙葵素的研究在食品安全和马铃薯质量评估方面具有重要意义.首先,利用激光诱导击穿光谱(LIBS)技术获得马铃薯表皮、果肉和芽的光谱,对马铃薯不同部位含有的营养元素和龙葵素进行分析;其次,观察不同部位的光谱中金属元素和非金属元素光谱峰强度的差异;最后,通过计算激光诱导等离子体温度和电子数密度,从局域热平衡条件和离子与原子密度比两个方面探讨产生这种差异的原因.结果表明,LIBS技术是分析马铃薯不同部位所含各种元素的一种可靠和有效的原位、在线测试方法.

    光谱学激光诱导击穿光谱马铃薯龙葵素元素分析

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    基于发射光谱分析介质阻挡放电固氮路径

    朱敏琛王方全夏维东
    464-470页
    查看更多>>摘要：针对微通道气液两相介质阻挡放电(DBD)固氮反应路径研究需求,提出一种基于发射光谱诊断DBD特征参数的方法.根据气液两相DBD固氮实验结果,进一步利用测得的发射光谱获取DBD等离子体有关特性参数和活性粒子成分等信息,深入分析DBD固氮反应路径.实验结果表明,该DBD发射光谱诊断方法可在DBD固氮反应过程中准确测定N2的振动温度和转动温度以及活性粒子成分,避免传统侵入式测量手段对DBD固氮反应的影响,为气液两相DBD固氮反应路径研究提供一种可靠实用的新手段.

    发射光谱等离子体诊断介质阻挡放电固氮反应路径

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    基于特征波长快速筛选的润滑油金属元素的激光诱导击穿光谱定量分析研究

    刘耀鸿傅骁段发阶黄锦幡...
    471-478页
    查看更多>>摘要：润滑油中的金属元素能够直接反映机械结构磨损状态和位置,对其定量分析是实现故障预警和诊断的有效手段.基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,采用相关系数初遴选(CCPS)快速缩小特征波长范围,再结合迭代预测权重偏最小二乘法(IPW-PLS)、无信息变量消除法(UVE)、竞争性自适应重加权法(CARS)等算法精确提取特征波长,实现特征波长的快速有效筛选,最后基于偏最小二乘法(PLS)建立润滑油金属元素的定量分析模型,实现润滑油金属元素定量分析.针对7种润滑油标样开展元素分析实验,结果表明,提出的CCPS方法能有效提高特征波长选择效率,运行时间减少50%以上,CCPS-IPW-PLS的相关系数R2P、预测集均方根误差RMSEP值分别为 0.9945、25.1678 μg/g,CCPS-UVE的R2P、RMSEP值分别为0.9790、52.7363 μg/g,CCPS-CARS的R2P、RMSEP值分别为0.9939、25.0996 μg/g,证明了所提方法具有较好的准确度和特征波长选择效率,为实现润滑油的快速、便携、准确检测提供了新途径.

    激光诱导击穿光谱特征波长润滑油波长筛选定量分析

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    LIBS结合机器学习算法的江西名优春茶采收期鉴别

    陶雷蔡广源程占东黄林...
    479-485页
    查看更多>>摘要：春茶采收期极大地影响其经济价值和消费者接受度.为快速鉴别不同采收期春茶,以庐山云雾茶和狗牯脑茶的明前茶、雨前茶为对象,研究激光诱导击穿光谱(LIBS)结合机器学习的茶叶鉴别方法.每类茶叶和茶水采集100幅光谱数据,并以3∶2的比例随机划分训练集和测试集.对LIBS光谱进行基线校正预处理后优选出11组谱线数据,分别输入线性判别分析(LDA)、支持向量机(SVM)、K 最近邻(KNN)、集成学习(EML)分类模型进行分析.结果表明,将茶叶茶水数据融合可有效鉴别春茶采收期,且数据融合后表现出更好的稳定性和鲁棒性,其中,LDA模型在庐山云雾春茶和狗牯脑春茶的测试集识别率分别达到98.60%、99.38%.即LIBS结合机器学习算法区分不同采收期春茶具有可行性.

    光谱学激光诱导击穿光谱机器学习线性判别分析茶叶鉴别

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    基于特征波长积分吸收光谱法的H2S体积分数监测

    胡晟煜王飞崔海滨
    486-491页
    查看更多>>摘要：通过厌氧消化产生清洁燃气是目前处理餐厨垃圾的主要手段之一.由于餐厨垃圾中含有硫元素,厌氧消化过程中会不可避免地产生H2S气体.H2S不仅会腐蚀管路还会污染环境,因此对其体积分数进行在线测量具有重要意义.传统的H2S体积分数测量方法如亚甲基蓝分光光度法、碘量法和电化学法等具有操作复杂、测量速度慢、易受其他气体干扰等缺点,无法用于指导脱硫系统工况及时调整.将紫外吸收光谱法和连续波长积分法相结合用于H2S体积分数的在线测量,选择210～230 nm波段作为特征波段,得到吸收光谱积分特征值与H2S体积分数之间的线性关系,其拟合度大于0.999.对实验室配制 200×10-6～1200×10-6 范围的H2S标气进行体积分数测量,测量值的最大误差为 3.1%,结果表明,该技术能够应用于沼气中H2S体积分数的准确监测.最后将测量仪器应用于餐厨垃圾厌氧消化工程并进行现场测试,结果表明,该仪器能够较准确地监测厌氧消化过程中沼气中的H2S体积分数变化.

    紫外线吸收光谱沼气硫化氢实时监测

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    蔷薇科植物的红外光谱分类研究

    郑钧文宋霄雪甘玉佳吴衷宇...
    492-500页
    查看更多>>摘要：不同蔷薇科植物种类资源信息的收集与明确其科、属间亲缘关系对蔷薇科植物资源的开发利用有重要意义.以不同种类蔷薇科植物的叶片、花瓣及雄蕊为材料,用傅里叶变换红外(FTIR)光谱结合主成分分析(PCA)、系统聚类分析(HCA)、簇类独立软模式法(SIMCA)判别模型对蔷薇科植物进行研究.结果表明,蔷薇科叶片、花瓣及雄蕊中均含有多糖、蛋白质、脂类、草酸钙、木质素等成分,花瓣和雄蕊中还含有酚类物质.不同种类叶片之间的FTIR光谱吸收特征相似,但在1660～1000 cm-1范围内吸收峰强度存在明显差异,利用此范围进行PCA,前两个主成分可获得97%以上的累计方差贡献率,用HCA可将11种植物在亚科级别正确分类.结合SIMCA判别模型,对不同叶片、花瓣及雄蕊的蔷薇科植物进行分类,用全谱4000～400 cm-1 范围数据,正确分类率可达96.08%;用1800～800 cm-1 范围数据,正确分类率可达100%.研究表明,FTIR光谱结合统计分析方法及判别模型,可以将不同种类蔷薇科植物在亚科、属级别上正确分类.

    红外光谱蔷薇科化学计量学主成分分析系统聚类分析簇类独立软模式法

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    基于二维相关红外光谱鉴别鞋底材料

    张景顺吕小宝蔡能斌于奎栋...
    501-506页
    查看更多>>摘要：鞋底是犯罪现场容易提取到的微量物证,使用傅里叶变换红外光谱法结合统计分析对检验鉴别鞋底物证具有重要意义.选择5个主要材料为顺丁橡胶的鞋底样品进行鉴别研究,主要橡胶材料相同的鞋底,其原始光谱相似,难以有效区分,因此选取1800～650 cm-1范围的指纹谱图进行二阶导数分析和二维相关光谱分析.实验结果表明:样品间二阶导数谱图差异不显著,而二维相关光谱中交叉峰的个数、位置和响应顺序存在差异,可以用来区分不同的鞋底样品.基于二维相关红外光谱可对鞋底物证进行完全鉴别,且二维相关光谱分析技术在法庭科学领域应用潜力巨大.

    二维相关光谱分析傅里叶变换红外光谱橡胶鞋底检验鉴别

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    PbS胶体量子点薄膜的光载流子辐射特性研究

    雒东辉王谦赵子涛
    507-513页
    查看更多>>摘要：胶体量子点材料在太阳能电池和光电探测器等光电器件中有着广泛的应用.利用光载流子辐射技术分析了PbS胶体量子点薄膜中含陷阱态时的激子输运状态.建立了不考虑量子点间净载流子传输的理论模型,针对载流子的复合特性对光载流子辐射信号的影响进行了仿真.最后通过激发功率相关的频率扫描光载流子辐射实验,并结合建立的激子输运模型,提取了有效激子寿命、载流子俘获率、退俘获寿命等参数,证实了理论模型的有效性.

    量子点薄膜载流子复合陷阱态光载流子辐射

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