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关键词： 量子通信   连续变量   全光量子隐形传态   光纤信道   传输特性  

摘要： 全光连续变量量子隐形传态是一种重要的量子通信方式。区别于基于联合测量的量子隐形传态,全光量子隐形传态无需测量即可实现对输入态的全带宽隐形传输,为宽带量子通信提供了一条可行途径。面向实际应用,发展光纤信道全光连续变量量子隐形传态对于推动量子隐形传态的实用化具有重要意义。本文研究了光纤信道全光连续变量量子隐形传态的传输特性。通过分析全光连续变量量子隐形传态的单通道和双通道两种传输方案,我们揭示了压缩参量、传输距离、额外噪声等参数对全光量子隐形传态保真度的影响。结果表明,当压缩参量为0.8时,单通道全光连续变量量子隐形传态方案传输距离在15.67 km以内,保真度大于不可克隆极限。相同条件下双通道方案光纤信道传输距离在21.8 km以内,保真度大于不可克隆极限。与单通道方案相比,双通道方案的光纤传输距离更远。该工作为实现光纤信道全光连续变量量子隐形传态提供了参考。

关键词： 266nm紫外激光器   角度接收带宽   单频   连续波  

摘要： 通过优化谐振腔参数,实现对腔内谐振532nm基频光的弱聚焦,利用走离角较小的CLBO倍频晶体,使基频光发散角接近倍频晶体的角度接收带宽,从而避免了走离方向上旁瓣光斑的产生,显著提高了266nm激光输出的光束质量。当532nm基频光的注入功率为6.7W时,266nm激光最高输出功率为1.4W,光光转换效率20.8%,光束质量因子优于1.06。在恒功率工作模式下,测量了输出平均功率1W时,8h内的RMS功率波动为0.48%,其相对强度噪声在小于100Hz处低于-75dBc/Hz,100Hz以上低于-100dBc/Hz。这种高光束质量的266nm单频连续波激光器对半导体晶圆检测和高分辨率光谱分析等领域有着重要的意义。

关键词： 四倍频   单频连续波   紫外激光   外腔谐振倍频   CLBO晶体  

摘要： 高功率、低噪声的单频连续266 nm短波紫外激光在半导体晶圆检测、高分辨率拉曼光谱等领域具有重要应用价值。针对单级外腔谐振倍频在功率提升与锁定稳定性方面局限性,本文选用低吸收的国产CsLiB6O10(CLBO)晶体作为紫外非线性介质,构建协同工作的双级外腔谐振倍频结构,并结合Pound-Drever-Hall(PDH)主动锁定技术与精密物理匹配控制,实现高功率、低噪声四倍频紫外激光稳定运行。实验结果表明,该系统实现2.1 W单频连续266 nm紫外激光,整体四倍频效率15%,光束质量因子M2=1.15,光谱线宽为16.8 kHz。稳定性测试结果显示,在连续运转条件下,2.5小时功率稳定性均方根(RMS)优于1.4%,1小时频率稳定性峰-峰值(PTP)优于11 MHz,空间指向稳定性优于19μrad。本研究验证了双级外腔谐振倍频结构的国产高功率连续单频紫外激光器的可靠性,可为高端精密测量应用提供实用化高相干性紫外光源。

关键词： 印刷电路板换热器   连续型通道   流动传热机理   性能优化  

摘要： 印刷电路板换热器(PCHE)因结构紧凑、耐温耐压性能优异,在压缩空气储能、超临界二氧化碳储能、储氢、熔盐储能等储能领域展现出广阔的应用前景,成为当前研究热点。连续型通道PCHE凭借工艺成熟、承压能力强、性能稳定性好等优势,是大规模工程应用的主流选择。本文系统综述了连续型通道PCHE的研究进展,分析了工况参数、结构参数及浮力效应对传热与压降特性的影响机制,评估了现有传热与压降关联式的适用范围与局限性,梳理集流管结构优化、通道结构优化以及多目标优化等性能优化方面的研究成果与技术路径。结合行业发展需求展望了连续型PCHE未来研究方向。

关键词： 生态河道   不连续植被斑   大涡模拟   纵向流速   回流区   水动力调控  

摘要： 不连续植被斑修复技术通过优化植被空间布局,可有效调控河道水流结构、促进物质循环并提升生物多样性。采用水槽试验与大涡模拟(Large eddy simulation,LES)相结合的方法,系统分析了植被密度、间隙区长度及雷诺数对河道流速分布、回流区形成的影响。结果表明:植被密度、雷诺数和间隙区长度是影响流速分布的关键因素,低密度(N=254株/m2)条件下,植被区内纵向流速降低幅度达32%,间隙区流速降低约58%;高密度(N=423株/m)和高雷诺数(Re=893 74)进一步加剧冠层上下流速梯度,间隙区(z/h<1)流速较高密度低雷诺数工况再降13.6%~27.4%,为物质沉积和生物栖息提供了有利条件;长间隙区(L=1.1 m)有利于流速恢复,流速分布较短间隙区(L=0.5 m)更稳定,间隙区流速降低约25.8%。以武汉市玉龙河整治工程为例,应用优化后的植被斑布置方案(N=250株/m,L=1.0~1.5 m)后,河道水质由Ⅴ类提升至Ⅳ类。研究揭示了不连续植被斑“阻力调控-回流生境-生态响应”的链式作用机制,为生态河道设计提供了定量依据。

关键词： 活荷载   等效均布荷载   等效模式化荷载   有限元   影响面系数  

摘要： 活荷载影响面系数K是基于结构效应一致原则将实际调查荷载转换为等效均布荷载的核心参数。现有计算方法仅针对单跨、简化梁板结构,若直接用于连续结构会出现K值计算不合理的现象;而若采用棋盘格布置简化考虑不同跨间活荷载的变化,又会出现“随机性荷载模型+确定性荷载布置”的理论矛盾以及极端荷载效应的问题。对此,本文依概率建模的方式考虑活荷载隔间随机性,并利用模式化布置应对K值计算过大的问题。研究建立了典型连续梁板结构的参数化有限元模型,通过多因素分析计算K值。结果建议楼层间系数K1取1.0、楼层内不同跨间系数K2取1.0,跨内系数K3则应对不同结构效应取不同的值,即梁跨中弯矩2.8,梁端弯矩取值3.5,板跨中挠度2.0,柱子轴力2.0。

关键词： 叶栅风洞   连续回流式   跨声速叶栅   低雷诺数流动   变密度  

摘要： 常规叶栅风洞通过调节风口流速模拟叶栅流动的方法无法同时保证叶栅流动的马赫数和雷诺数的相似,这往往导致试验结果不能反映跨声速叶栅内部的关键流动细节,使得难以开展模拟发动机真实状态下的先进叶轮机气动研究。本文设计了一种多功能研究型的高空变密度跨声速叶栅风洞。其采用“混合舱管连续回流式”的结构形式,通过调节试验舱内压力和喷口流速实现雷诺数和马赫数完全独立且连续的调节;解决了跨声速流动的驻室抽吸所致的回流式叶栅风洞背压不稳定的难题。测试结果表明:该叶栅风洞的总体设计方案可行,试验雷诺数可低至1.2×104,马赫数可达1.4,核心区域内沿额线马赫数均方差低于0.005,平均气流偏角低于0.3°,稳压段总压和舱内静压波动低于0.3 kPa,在亚/跨声速条件下开展的压气机和涡轮叶栅试验具有良好的来流均匀性和出口周期性,试验数据可靠性高。

关键词： 衍射极限   可见光纳米图像   多分支网络   图像重构   坎尼算子   模糊滤波器   边缘振荡去除  

摘要： 当前的图像重构算法受到传统光学衍射效应的固有制约,成像的分辨率被限制,导致所获取的图像细节信息丢失、分辨率低下;而低分辨率图像本身所包含的信息有限,在重构过程中难免会在图像边缘引入振荡伪影,严重影响可见光纳米图像边缘复原质量;因此,设计突破衍射极限的可见光纳米图像重构边缘振荡智能去除方法;设计基于多分支网络的图像多分支重构方法,对可见光纳米图像实施多分支重构;设计图像融合网络,对多分支可见光纳米图像重构结果实施融合处理,以达到突破衍射极限的目的,从而为边缘振荡智能去除提供超分辨率原始数据,即暴露需要解决的伪影问题;设计基于坎尼算子与模糊滤波器的超分辨率重构可见光纳米图像复原方法,基于融合结果实现可见光纳米图像重构边缘振荡智能去除;实验测试结果表明,设计方法复原结果的边缘清晰,接近真实物理边界;设计方法的复原图像分辨率在5~10 nm之间,突破了可见光波长的衍射极限30 nm;设计方法的边缘振荡能量比整体低于0.2,说明设计方法边缘振荡能量占比小,复原的可见光纳米图像边缘质量高。

关键词： 植物   丛枝菌根真菌   菌丝际细菌   碳流动   养分流动   跨界合作  

摘要： 菌根真菌是植物根际微生物的重要组成部分,是陆地生物地球化学循环的重要参与者。其中,丛枝菌根(AM)真菌能够与70%以上的陆地植物形成共生关系。AM真菌起源于约4.6亿年前的泥盆纪,在植物由水生到陆生的生态转型过程中起到关键推动作用,并深刻影响植物的生长发育及生态系统的功能。在AM共生体的环丛枝空间内,宿主植物通过提供光合碳换取AM真菌传递的矿质养分,尤其是磷和氮。AM真菌菌丝表面及菌丝际定殖的多种细菌,一方面利用菌丝分泌的碳源维持生长,另一方面通过矿化有机物质增强土壤中矿质养分的可利用性,进而促进植物-AM真菌共生体的建立。因此,植物、AM真菌和菌丝际细菌构成了一个连续体,形成自上而下碳流和自下而上养分流的双向交换模式。该文首先介绍了植物、AM真菌及土壤细菌如何交换宿主植物来源的碳和土壤来源的矿质养分等相关的最新研究进展,这种跨界养分交换不仅为微生物提供物质和能量,还为宿主植物提供生长发育所必需的养分;其次,分析了植物-AM真菌-细菌连续体维持跨界合作的潜在机制,有助于更好地理解植物、AM真菌和土壤细菌之间复杂的生态关系及其进化意义,并为农业可持续生产提供基于植物-微生物互作的理论基础和技术路径。

关键词： 交通工程   连续流交叉口   混合整数线性规划   车道控制   几何设计   移位左转  

摘要： 为确保连续流交叉口应用更符合实际需要,将在十字交叉口中选择1~4个方向设置移位左转设计,与是否采用右转专用道、常规右转驶出车道、常规驶出车道等微改进样式相组合,扩展到2 401种设计方案,提出连续流交叉口几何设计与信号配时协同优化方法.考虑车道划分、主信号控制、预信号控制、主预信号协调、流量分配等约束条件,构建混合整数线性规划模型.结果表明,与常规交叉口相比,单路、非对称2路、对称2路、3路、4路移位左转设置增加了5%、10%、25%、35%、50%通行能力;移位左转车道设置路段越多,通行能力提升越明显.4路设置适用于各个路段流量相差不大的交叉口,3路设置适用场景与交通组成密切相关,对称2路设置适用于对称流量场景中且移位左转车道一般设置在大流量主路上,非对称2路设置在非对称2路流量场景中表现更好,不建议采用单路设置.