基于差分演化算法的FBG参数重构技术

文章提出了一种基于差分演化算法的光纤布拉格光栅(FBG)参数重构技术.基于均匀FBG的目标反射谱,可利用差分演化算法寻找一组光栅参数,根据这组参数计算得到的反射谱与目标反射谱偏差最小,该组参数即为重构的光纤光栅参数.数值实例表明,差分演化算法计算效率高,结果精确,是一种实用的参数重构方法.     

植物乳杆菌B02012对酸面团小麦蛋白结构和免疫特性的影响

本实验以植物乳杆菌（Lactobacillus plantarum）B02012和消化乳杆菌（Lactobacillus alimentarius）20998两株具有相近产酸速率和酸化性能的乳酸菌制备长时发酵酸面团（分别简称为SLB02012和SL20998）,并以传统酵母菌长时发酵酸面团（SY）和可食性有机酸化学酸化面团（SCA）为对照,通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）、傅里叶变换红外光谱（Fourier transform infrared spectrophotometer,FTIR）、内源性荧光扫描（intrinsic fluorescence scanning,IFS）、竞争性酶联免疫吸附测定（enzyme linked immunosorbent assay,ELISA）并结合层次聚类分析（agglomerative hierarchical clustering,AHC）等方法研究不同发酵面团中小麦蛋白分子二、三级结构及麦醇溶蛋白免疫性的变化和相关性。SDS-PAGE结果显示,乳杆菌的添加对降解面团蛋白质起主导作用;与面团SL20998相比,面团SLB02012的高分子质量麦谷蛋白及部分麦醇溶蛋白发生了更明显降解。FTIR和IFS进一步验证,面团SLB02012的蛋白分子柔韧性增加,α-螺旋含量下降最明显,α-螺旋含量/β-折叠含量的比值最小;面团SY、SLB02012和SYLB02012的λmax发生蓝移,而SL20998的λmax发生红移,蛋白质三级结构得到伸展。ELISA结果表明,对比空白组,面团SLB02012麦醇溶蛋白的免疫性下降了35%,且与面团SCA差异不显著,而SL20998麦醇溶蛋白的免疫性增加了29.5%。AHC结果表明,不同发酵条件获得的发酵面团中麦醇溶蛋白的二、三级结构及其免疫性呈现良好的聚类关系。本研究结果表明,植物乳杆菌B02012可作为制备低敏发酵制品的优势菌,为进一步深入研究乳酸菌降敏机理提供理论支撑。     

A simplified optical millimeter-wave generation scheme based on frequency-quadrupling

This paper analyzes and demonstrates a simplified frequency quadrupling configuration for optical millimeter-wave(mm-wave)generation,in which the electrical phase shifter and optical filter are omitted.Theoretical analysis is given to reach the optimum operating conditions including direct current(DC)bias voltage,optical transmission point of the dual-parallel Mach-Zehnder modulator(MZM)bias voltage,optical transmission point of the dual-parallel Mach-Zehnder modulator(DP-MZM),amplitude of the radio frequency(RF)driving signal and the impact of the extinction ratio(EF)on the optical sideband suppression ratio(OSSR)and radio frequency spurious suppression ratio(RFSSR).Experiments prove an OSSR of 15 dB and an RFSSR of 26 dB for the new frequency quadrupling scheme at 6 GHz,8 GHz and 10 GHz of RF driving signal without any electrical phase shifter or optical filter.This system exhibits the advantage of low wavelength dependence and large frequency tunable range.     

小麦α-醇溶蛋白体外克隆表达及脱酰胺改性对面条机械特性的影响

本研究以pUC57-α-gliadin重组质粒为对象进行同源性分析,构建表达质粒pET-22b-α-gliadin,利用大肠杆 菌（Escherichia coli）体外诱导表达α-醇溶蛋白,以体积分数70%乙醇溶液提纯,利用柠檬酸对α-醇溶蛋白进行脱 酰胺改性,通过傅里叶变换红外光谱、内源性荧光扫描、扫描电子显微镜表征改性后α-醇溶蛋白的结构变化,通过 质地剖面分析（texture profile analysis,TPA）实验探究其对面条质地的影响。结果表明：α-醇溶蛋白柠檬酸脱酰胺 改性后α-螺旋结构含量减少,β-折叠结构含量增加,α-螺旋/β-折叠由1.00降为0.64,说明α-醇溶蛋白的分子柔韧性增 加;α-醇溶蛋白的内源性荧光扫描结果显示λmax发生红移,说明α-醇溶蛋白的内部结构发生伸展,使内部的色氨酸 暴露;扫描电子显微镜观察结果表明α-醇溶蛋白表面呈现光滑均匀的块状;TPA实验发现脱酰胺改性的α-醇溶蛋白 使面条硬度降低,黏着性提高。     

基于差分演化算法的啁啾光纤光栅参数重构方法

本文利用差分演化算法重构了啁啾光纤光栅的结构参数.根据光纤光栅的目标反射谱特点,利用该算法搜索最优的一组光栅参数,根据这组参数计算得到的理论反射谱相对于目标反射谱的偏差最小,由此得到优化的啁啾光纤光栅结构参数.数值实例表明重构参数与目标参数非常接近.相对误差非常小.与遗传算法的离线性能比较表明,差分演化算法需要的迭代次数少,收敛速度快,在有大量矩阵运算的啁啾光纤光栅参数重构这类问题中具有更高的计算效率和更强的应用性.     

基于双波长法的光声光谱气体检测

光声光谱法是检测气体最灵敏的方法,气体浓度检测精度可达到ppt量级,但这需要复杂的实验系统和昂贵的器材,不利于在工程实践上使用.本文基于可调激光器的电流调制特性,提出了一种在测量气体吸收谱的吸收零点和吸收峰之间有效切换波长的简单调制方法.当激光功率为2.1 m W时,甲烷气体浓度的测量极限可达到0.46 ppm,测量结果证明了双波长法的可行性.     

基于光纤布拉格光栅的复合材料振动性能研究与损伤监测

采用光纤布拉格光栅(FBG)对碳纤维增强复合材料(CFRP)的振动性能和损伤类型进行研究。采用落球击打碳纤维增强复合材料悬臂梁自由端,使复合材料悬臂梁产生谐振。通过测量复合材料悬臂梁的谐振频率,计算其阻尼损耗因子,得到无损伤碳纤维复合材料的振动性能。在此基础上,对碳纤维增强复合材料人为引入损伤,利用FBG测量其损伤状态下的谐振频率,依据谐振频率分析判断损伤类型。研究结果可对碳纤维增强复合材料的振动性能研究和损伤监测提供参考。     

演化算法求解光纤光栅反问题的研究进展

对演化算法求解光纤光栅反问题的研究进行了综述。光纤光栅的反问题即从给定的光纤光栅反射谱（或透射谱）,重构得到光栅的长度、周期、折射率调制深度等参数,以及应力、温度分布等,是在传感和通讯领域都会遇到的一类重要问题。演化算法由于具有计算简单、普适性强、潜在的并行性等优点,近年来被广泛用于求解光纤光栅的反问题,其中主要有遗传算法、模拟退火算法、粒子群优化算法等。文章分析了演化算法求解光纤光栅反问题的优势和不足,并对其研究前景进行了展望。     

螺吡喃及其衍生物用作金属离子传感材料的研究进展

利用螺吡喃(Spiropyran,SP)-部花青(Merocyanine,MC)的光致异构特性,赋予金属离子光纤传感敏感材料可逆性,近年来已成为研究热点.综述了螺吡喃及其衍生物用作金属离子传感材料的研究进展,分析了SP类金属离子敏感材料在可逆性、检测灵敏度和选择性方面的优势与不足,并展望了其研究前景.