-
一种基于多深度融合的元素图像阵列生成算法,用于提升3D再现的景深质量
本研究旨在提升基于形状从聚焦(Shape from Focus, SFF)技术的三维表面粗糙度测量精度。随着高精度制造技术的不断发展,对微观表面粗糙度的实时监测和精确评估变得愈发重要。然而,传统的SFF方法在实际应用中常常受到多种误差因素的影响,如深度估计误差、倾斜误差以及随机不确定性,这些因素限制了其在工业生产中的广泛应用。为此,本文提出了一种统一的计量模型,以系统性地解决这些误差问题,从而显著提高SFF技术在三维表面粗糙度测量中的准确性和稳定性。SFF技术因其硬件配置简单、自动化程度高、对复杂纹理表面具有良好的适应性而受到广泛关注。它通常包括三个核心步骤:图像序列采集、聚焦度计算以及深度估
来源:Optics and Lasers in Engineering
时间:2025-08-21
-
GH4169超合金水射流导向激光微孔加工的机理与工艺优化
本文探讨了水射流引导激光技术(WJGL)在超合金微孔加工中的应用及其优化方法。研究以GH4169超合金为实验对象,结合模拟与实验,分析了WJGL微孔加工过程中材料去除机制,并探讨了工艺参数对加工质量的影响。通过COMSOL多物理场仿真软件,研究者建立了三维瞬态温度场模型,揭示了水射流激光与超合金之间的相互作用机制,首次研究了激光功率和重复频率对热影响区(HAZ)和孔口锥度的影响。随后,设计正交实验以研究工艺参数对微孔加工深度和内壁粗糙度的影响,并利用响应面方法(RSM)建立预测模型,优化工艺参数,最终实现了高效、高质量的超合金微孔加工方案。### 水射流引导激光技术的基本原理水射流引导激光技术
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-21
-
多尺度注意力协调网络在遥感图像显著目标检测中的应用
在遥感图像(Remote Sensing Image, RSI)中进行显著目标检测(Salient Object Detection, SOD)是一项具有重要现实意义的研究课题。显著目标检测的目标是自动识别和定位图像中最能吸引人类视觉注意力的区域,从而为后续的地理空间分析和决策提供关键信息。然而,RSI相较于自然场景图像(Natural Scene Image, NSI)具有独特的挑战性,例如复杂背景、低分辨率、多尺度目标以及环境干扰等。这些问题直接影响了显著目标检测模型的性能,尤其是在提取特征和界定目标边界方面。当前,大多数显著目标检测方法主要针对自然场景图像进行优化,其设计往往基于人类视觉
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-21
-
聚合物涂层微谐振器中的全光可调单模激光发射
Xiaolei Hao|Haowen Zhao|Shiyuan Zhao大连理工大学光电工程与仪器科学学院,中国大连 116024摘要全光可调谐激光器由于其高光谱纯度、优异的光热转换效率和非接触式调谐能力,非常适合用于全光网络中的集成光子器件。然而,实现宽调谐范围的全光可调谐单模激光仍然是一个挑战。我们提出了一种利用纳米加热器来调谐单模耳语廊模式(WGM)激光发射的方法,该方法能够在可见光谱范围内实现宽调谐。纳米加热器被集成到强耦合的尺寸失配聚合物微谐振器中。通过红外激光烧蚀微纤维将纳米加热器掺入二氧化硅芯中,而无需接触WGM,涂有聚合物的微腔能够保持高达1.73 × 10⁶的高品质因数。制造
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-21
-
TAHD:一种编码的三平面描述符,用于集成高度-密度特征以实现点云配准
点云注册是三维数据处理中的重要任务,其目标是将来自不同视角的数据对齐到统一的坐标系统中。随着三维数据采集技术的不断发展,诸如3D场景重建和机器人导航等应用对点云注册技术提出了更高的要求。有效的局部描述符是实现这一目标的关键,因为它们能够在复杂的点云数据中准确地识别和匹配特征,从而提高注册的精度和效率。本文介绍了一种新的点云局部描述符——TAHD(Tri-plane Averaged Height and Density),它结合了三维几何特性和智能编码策略,旨在解决现有方法在鲁棒性、紧凑性和计算效率之间的平衡问题。点云数据通常来源于LiDAR、时间飞行(TOF)相机和结构光相机等设备,这些设备
来源:Optics & Laser Technology
时间:2025-08-21
-
在Ca3Y2Si3O12中通过多位点工程调控Bi3+离子的行为,实现了蓝光到绿光的可切换发光特性,从而可用于全光谱白光LED的制备
这项研究聚焦于一种新型全光谱发光材料——Ca₃Y₂Si₃O₁₂:Bi³⁺,并探讨了其在白光发光二极管(w-LEDs)中的应用潜力。通过高温固相法成功制备了该材料,研究团队系统分析了其结构特性、发光性能以及在LED器件中的表现。该材料在热淬灭分析中显示出0.357电子伏特的激活能,表明其具有良好的热稳定性。此外,通过简单调整激发波长,研究团队实现了该材料发光颜色从黄绿色(0.2682, 0.4070)到蓝色(0.2052, 0.2401)的连续调节,这一特性源于材料晶格中多个Bi³⁺中心的选择性激活。初步的w-LEDs器件表现出CIE坐标为(0.3353, 0.4062)、色温为5452K、显色
来源:Optical Materials
时间:2025-08-21
-
TiNbZrAl中熵合金在近红外波段的非线性光学特性及超短脉冲生成
这项研究聚焦于一种名为TiNbZrAl的中熵合金(Medium-Entropy Alloys, MEAs)的非线性光学(Nonlinear Optical, NLO)特性,揭示了其在超快光子学应用中的巨大潜力。中熵合金是多主元合金(Multi-Principal Element Alloys, MPEAs)的一个分支,近年来因其独特的物理和化学性能而受到广泛关注。这类合金通常由多种主元元素组成,具有复杂的电子结构和晶格排列,从而展现出优于传统材料的机械性能,如高延展性、良好的抗腐蚀性和生物相容性。然而,尽管在机械性能方面已有大量研究,其在光学和非线性光学领域的特性仍处于初步探索阶段。TiNbZ
来源:Optical Materials
时间:2025-08-21
-
关于ZnO:Mn陶瓷的拉曼散射光谱中与Mn相关的模式的起源
锌氧化物(ZnO)作为一种具有宽禁带(在室温下为3.37 eV)的半导体材料,因其高热稳定性、强抗辐射能力、无毒性和相对低廉的成本而备受关注。此外,通过掺杂合适的杂质,可以赋予ZnO一些特殊的性能,使其成为电子、医学和光电子领域中多种应用的理想材料,如传感器和探测器。近年来,ZnO的锰掺杂(ZnO:Mn)研究成为热点之一,因为其表现出的稀磁特性(dilute magnetic material)可能实现高温铁磁性(HTFM)。理论上,ZnO:Mn材料被预测可以在室温甚至更高的温度下表现出铁磁性,但实验数据却存在一定的矛盾。一些研究者在ZnO:Mn单晶、薄膜和纳米结构中发现了高温铁磁性,而另一些
来源:Optical Materials
时间:2025-08-21
-
基于CGAN的光纤通道建模以及基于E2EDL的三维几何形状生成
在现代通信技术迅速发展的背景下,光学通信系统正面临着越来越多的挑战,尤其是在处理复杂的非线性效应方面。随着网络容量需求的持续增长,传统的通信系统架构和信号处理方法逐渐显现出局限性。因此,引入先进的机器学习方法,特别是端到端深度学习(E2EDL),成为优化通信性能的重要方向。本文通过结合条件生成对抗网络(CGAN)和自动编码器(Autoencoder),提出了一种基于E2EDL的三维(3D)几何整形方案,以提升光学通信系统的传输效率和抗干扰能力。E2EDL作为一种新兴的深度学习技术,能够同时优化通信系统的发送端和接收端,实现端到端的信号处理。相比传统的固定架构,E2EDL通过神经网络的迭代训练,
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-08-21
-
高脉冲能量皮秒铒掺杂光纤振荡器,脉冲持续时间接近傅里叶极限
本研究聚焦于一种基于半导体可饱和吸收镜(SESAM)被动锁模技术的窄带、高脉冲能量铒掺杂光纤(EDF)激光器振荡器的设计与实现。这种激光器因其高光谱纯度、高峰值功率以及对人眼安全的特性,在精密加工、生物医学成像和非线性频率转换等领域展现出广泛的应用前景。在光纤激光器的研究中,锁模技术是实现超短脉冲输出的关键方法之一,而被动锁模由于无需外部调制信号,其腔体结构更为简单,因此成为研究热点。在本研究中,研究人员采用了一种线性腔体结构,通过将具有不匹配纤芯直径和几何形状的保偏光纤进行熔接,有意引入了线性损耗。这种设计不仅保留了输出光的偏振状态,还有效抑制了在高泵浦功率下的多脉冲行为。实验结果表明,该激
来源:Optical Fiber Technology
时间:2025-08-21
-
频域线性势分析:方柱阵列中水波的近束缚现象
在海洋工程领域,水波与柱体阵列之间的相互作用是研究的重要方向之一。特定频率的波浪在与柱体阵列相遇时,会产生一种称为“近捕获”(near-trapping)的现象,这种现象的特点是波浪在局部区域产生显著的振幅放大。这种效应会导致波浪对结构物施加更大的力,从而对海洋作业的安全性和稳定性构成严重威胁。为了更准确地理解和预测这种现象,科学家们开发了多种数值模型,包括基于频率域的二维有限元势流模型,以及用于分析复杂波浪-结构相互作用的高阶边界元方法(HOBEM)。这些模型不仅帮助识别了近捕获频率和模式,还揭示了结构物的几何形状对波浪传播和能量捕获机制的重要影响。近捕获现象的产生与波浪频率、结构物排列方式
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
基于VMD-GDPSO-TCN-BiLSTM的短期海上风速预测模型
在海洋环境研究与风能利用领域,准确的风速预测是一个至关重要的环节。风能作为一种可持续的清洁能源,其应用不仅关系到全球能源供应的稳定性,也在推动社会向可再生能源转型的过程中发挥着核心作用。然而,由于海洋风速具有非平稳性、多尺度性和时空变化性等复杂特征,传统的预测模型在处理这类数据时面临诸多挑战。这些挑战主要包括模型对复杂波动的适应能力不足、预测精度不高,以及在长期和多步预测中的表现不稳定等。因此,开发一种能够有效捕捉风速变化规律、提高预测精度和模型稳定性的新型预测方法,成为当前研究的重点。为了克服这些难题,研究者们尝试将数据分解、模型构建与优化策略相结合,构建了多种混合模型。其中,基于变分模态分
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
间隙比对靠近肋壁的圆柱体流动特性的影响
本研究通过粒子图像测速(PIV)实验方法,对放置在具有周期性排列肋条的壁面附近的圆柱体的流动特性进行了系统分析。实验在雷诺数为3000的条件下进行,针对不同的间隙比(G/D)和间距比(w/k)进行了对比研究。间隙比指的是圆柱体下方与壁面之间的距离与圆柱体直径的比值,而间距比则表示相邻肋条之间的距离与肋条高度的比值。实验选取了五种间隙比:0.5、0.75、1.0、1.5和2.0,以及三种间距比:3、5和7。通过这些参数的变化,研究者观察到了圆柱体尾流特性和涡旋演变过程的显著差异,这些发现对于理解在复杂壁面环境下的流体动力学行为具有重要意义。圆柱体在壁面附近的流动特性通常在工程应用中广泛存在,例如
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
实施和校准一个嵌套的WW3-SWAN模型,用于模拟在各种极端天气条件下的海浪:以阿尔及利亚海岸为例
本研究致力于在地中海南部沿岸,特别是阿尔及利亚海岸,实施并校准高分辨率的WaveWatch III(WW3)和SWAN耦合波浪模型。该研究的目的是为了提高对极端波浪事件的预测精度,从而为海上作业、沿海结构设计以及海洋环境管理提供更加可靠的波浪数据支持。WaveWatch III模型用于较粗的网格区域,提供边界条件,而SWAN模型则嵌套在这些边界条件中,用于近岸波浪建模。通过调整可调系数,对WW3模型中的源项包(ST4和ST6)进行了评估和校准,并在不同网格区域中对SWAN模型的风浪增长和白浪破碎源项包进行了优化,以提升模型对极端天气条件下波浪特性的模拟能力。波浪模型的校准是确保其预测结果与实际
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
在不同纵倾条件下集装箱船操纵性能的CFD分析
在现代航运业中,船舶的机动性一直是影响航行安全和效率的重要因素。随着全球贸易的快速发展,船舶的尺寸和载重能力不断增大,这使得船舶在通过狭窄航道、港口以及进行复杂操作时面临更大的挑战。特别是在集装箱船这一领域,由于货物装载的多样性和变化,船舶的吃水状态(trim condition)经常处于不同的调整之中。这种变化不仅影响船舶的阻力和推进性能,还对船舶的机动性产生深远影响。因此,研究船舶在不同吃水状态下如何影响其机动性能,对于提升船舶操作的安全性和经济性具有重要意义。本文旨在利用计算流体力学(Computational Fluid Dynamics, CFD)方法,对集装箱船在不同吃水状态下的机
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
水下超临界二氧化碳管道泄漏情况下压力响应和喷射行为的实验分析
本研究聚焦于海底超临界二氧化碳管道泄漏行为,旨在深入理解其内部压力响应及泄漏后气流的演化过程。海底碳封存项目作为应对全球气候变化的重要手段,其安全性至关重要。超临界二氧化碳因其独特的物理性质,被广泛应用于长距离、低成本的碳运输系统中。然而,由于海底环境的复杂性,以及管道可能存在的腐蚀、工程缺陷和人为因素,泄漏事件可能对管道结构、人员安全和海洋生态系统造成严重影响。因此,开展海底管道泄漏的风险评估,揭示其压力响应机制、气流特征及扩散模式,是确保海底超临界二氧化碳运输系统安全运行的关键。在本实验中,研究人员设计并搭建了一套实验装置,用于模拟海底超临界二氧化碳管道的垂直泄漏过程。该装置包括液体供应系
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
实验和数值研究聚焦波作用下,浸没在水中的水平圆柱体在自由表面附近所受的流体动力作用
在海洋工程领域,极端波浪对海上结构物的威胁一直备受关注。尤其是在近水面的结构设计中,如浮式隧道、海底管道和悬索桥基础等,其受到的水动力作用是一个关键的研究方向。然而,尽管已有大量关于波浪与结构相互作用的研究,对于近水面结构物在极端波浪作用下的水动力特性,特别是对浸没水平圆柱体的受力分析,仍存在一定的不足。因此,本研究通过结合物理模型实验和数值模拟的方法,系统地探讨了在聚焦波浪作用下,近水面浸没水平圆柱体所受到的波浪力在空间和时间上的分布规律。研究不仅揭示了结构荷载的不对称性及其变化模式,还通过高时空分辨率的表面压力分布数据,深入分析了局部流动分离和冲击效应对波浪力响应的影响。本研究的实验设计依
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
围绕单桩基础的聚焦波浪载荷作用下海床响应的耦合数值模拟
近年来,极端天气事件的频率不断增加,给沿海结构的稳定性带来了重大威胁。为了研究极端波群与单桩基础周围海床之间的相互作用特征和机制,本研究开发了一种聚焦波-结构-海床相互作用(FWSSI)耦合模型。该模型对单桩基础在聚焦波作用下的动态海床响应和液化特性进行了系统分析,并利用小波分析探索了波群与孔隙水压力在频域中的相关性。研究结果表明,所提出的数值模型能够有效模拟极端瞬态波群在指定位置和时间的受控再现和聚焦过程。数值模拟显示,聚焦波峰的瞬时冲击会引起结构振动,显著影响单桩基础周围海床的响应特性。在波峰和波谷聚焦条件下,海床液化的深度和分布表现出明显差异。连续小波变换和相干分析揭示了聚焦波的频率特性
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
采用分段分析法研究在静态和动态载荷作用下,水下浮式隧道中管材、缆索及接头部分的刚度设计
Submerged Floating Tunnel (SFT) 是一种创新的跨海结构,因其独特的能力在深水区域和复杂海洋环境中具有显著优势。随着海洋工程的发展,SFT 在连接岛屿、跨越深海海峡以及应对特殊地理和气候条件方面展现出广阔的应用前景。然而,尽管其在实际工程中的潜力巨大,SFT 的设计与建造仍面临诸多挑战,尤其是如何科学地确定其各个组件的刚度参数。本文旨在通过引入一种基于分段分析法和位移法的刚度设计方法,为 SFT 的结构设计提供系统化的理论支持,从而提升其在实际应用中的安全性和经济性。在传统设计方法中,SFT 的刚度设计往往依赖于经验性或优化后的结果,缺乏系统的理论框架。这种设计方式
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21
-
焊接加固圆柱形压力壳中的残余应力与结构变形:相变诱导的机制
随着海洋资源的开发日益深入,尤其是深海油气田和金属矿藏的探索,对深海设备的可靠性提出了更高的要求。在这一背景下,压力壳体结构的焊接缺陷,特别是由相变引起的缺陷,成为影响设备安全性的关键问题。为应对这一挑战,本文提出了一种多尺度的热-冶金-机械(TMM)耦合框架,用于定量分析相变对焊接质量的影响,并建立了一套针对焊接加强筋圆柱形压力壳体的控制策略。该框架揭示了微观结构演化动力学、壳体结构特性以及工艺诱导的热机械载荷之间的三重相互作用关系,从而更全面地理解焊接性能的决定因素。在实际应用中,焊接过程中的热机械耦合效应容易导致诸如未熔合、残余应力集中和结构变形等缺陷,这些缺陷会显著降低结构的使用寿命。
来源:Ocean Engineering
时间:2025-08-21