超导系统下利用量子非破坏性测量制备量子态

基于超导量子电路系统,我们提出了通过量子非 破坏性测量的方法来实现光子的量子态制备。由约 瑟夫森结构成的两能级超导量子比特,在与腔耦合的情况下,其能级会产生斯塔克位移,位 移的大小与腔 内光子数成正比。利用超导量子比特能级位移受到腔内光子影响这一性质,在波导与超导量 子比特耦合的 情况下,通过波导中光子透过率的测量,从而判断出腔内的光子数。这种测量方式对腔内的 光子不产生影 响,因而是量子非破坏性测量,进而实现腔内光子的量子态制备。此外,我们还讨论了相关 参数对制备效 果的影响,在此基础之上,提出了通过反馈重复测量的方法来提高制备效率,从而实现目标 量子态的快速制备。     

用于超宽焦斑光束整形的大口径衍射光学元件设计和制作

采用改进混合优化算法首次设计并制作了口径168.7 mm的连续衍射光学元件实现类环形光束入射,输出直径650μm超宽焦斑光束均匀照明.用Nd:YAG脉冲激光器1.064 μm波长激光进行实验,获得了与设计尺寸相符、边缘陡峭、无中心尖锐脉冲、具有极好的离焦宽容性的宽焦斑,但焦斑顶部不均匀性较大.对此进行了深入的模拟分析,结果表明:焦斑顶部较大的光强调制主要来源于现有的工艺及实验条件误差.     

激光型光纤电流传感器频率的零漂

激光型光纤电流传感器输出的读数是频率之差。首先从理论上分析了无外加电流时频差在零频附近的漂动,分析了法拉第旋转镜(FRM)旋转角偏离90°引起的频率零漂,并指出这是零漂随温度变化的主要原因,提出了克服零漂的具体措施。实验证明了上述分析的正确性和这些措施的有效性,使这种光纤电流传感器在实用化道路上前进了关键的一步。     

动态主观散斑的时间相关性研究

根据散射屏移动时动态主观散斑时间相关公式,分析了成像系统主要参数对动态主观散斑时间相关性的影响：一般情况下屏表面参数对散斑的时间相关性影响较小;激光光斑大于成像系统物面分辨斑时,散斑的时间相关性由透镜孔径大小决定;激光光斑小于成像系统物面分辨斑的尺寸时,减小激光光斑尺寸能减弱散斑时间相关性。对于以上结果进行了相关的理论模拟和部分实验验证,通过模拟发现,激光光斑小于成像系统物面分辨斑时,散斑时间相关长度和光斑尺寸大小成正比。结论对于激光投影系统中利用时间平均进行的散斑抑制具有指导意义。     

计算机辅助立体全像技术研究进展

介绍了计算机辅助立体全像技术的基本原理与发展历程,叙述了该技术的应用实例和最新进展,并讨论了显示系统的性能指标、参数选择和改进方案。     

后向散射系数模型及其对雨强反演精度的影响

对典型地表条件下后向散射系数σ0的观测分析有着非常重要的意义,它能够为降水的反演提供巨大的便利.但是由于σ0会受到外界条件的影响而变化,给σ0的使用带来了不便.为此,通过对2002～2005年间TRMM/PR的2A21数据统计分析,获得晴空条件下地表后向散射系数σ0的变化规律,并在此基础上提出晴空三种典型地表条件下(海洋、沙漠、热带雨林)的σ0均值模型,希望给未来降雨反演带来便利.最后利用kZS算法检验了该均值模型对降雨反演精度的影响.由反演结果可以看出,利用σ0的均值模型在地表条件相对均一的海洋、沙漠地区都获得了很好的反演效果,尤其是海洋地区可以在一个相对更大的范围内使用,而在热带雨林地区,只能在一个相对较小的区域内使用.     

基于CGMM-UBM的电话短语音说话人确认

针对手机、电话的短语音文本无关说话人确认,本文设计了一种基于分类GMM-UBM（CGMM-UBM）的说话人确认系统。用k-means算法将训练背景模型的语音参数集分类成若干个子空间,并据此进行目标说话人语音数据的子空间分类,再采用GMM-UBM结构为每个子空间分别建立一个子系统,以各个子系统输出评分的线性加权作为系统的输出评分。分类后的模型可以采用较低的混合度,线性加权增强了贡献较大子空间对确认性能的作用。在NIST’03语音库上100个男性话者的实验表明,短语音条件下,分类系统的性能比不分类系统有显著的改进,运算效率较后者也提高很多。     

利用级联衍射光学元件对多波长混合光实现聚焦、整形和分光谱

衍射光学元件（Diffractive optical elements ,DOE）具有独特的色散特性和灵活的设计自由度,将多个DOE级联用于太阳能电池聚光系统可同时实现聚焦、整形和分光谱功能。文中给出了设计思想和算法,并用七波长混合光作入射光进行模拟,优化后在目标面得到七个形状规则且完全分开的均匀圆斑。将此级联结构应用到太阳能聚光系统可有效提高太阳能利用效率。     

放大视读屏技术研究

现行的照明用具一般体积较大、不易随身携带且不具备图像放大能力,为了给广大学习者尤其是视力不佳者提供一种全新的学习照明装置,设计了一种便携式放大视读屏.它具有柔光照明和图像放大双重功能:该屏利用梯形波导板的受抑全内反射原理,将侧面导入的LED光束从上下表面导出,实现了均匀的柔光照明功能;同时利用模压在波导板下表面的菲涅耳透镜实现了可调的图像放大功能.根据上述设计原理,通过ZEMAX软件对该视读屏的工作效果进行了理论模拟和参数优化,并制作了一块120 min×80 min×4 mm的视读屏,结果表明照明光线均匀柔和、放大效果清晰一致,成功实现了柔光照明和图像放大双重功能.     

Co-酞菁和Cu-酞菁在Au(111)表面吸附行为的比较

利用扫描隧道显微术并结合理论计算研究了金属co-酞菁和cu-酞菁分子在Au（111）表面上的吸附行为的差异。结果显示,由于这两种分子与衬底电荷转移的差异,引起了分子间相互作用不同,使得两种分子在Au（111）表面表现出不同的吸附组装结构。分子一衬底相互作用与分子间库仑排斥作用两种机制的竞争是造成其组装结构差异的原因。