东海海底观测小衢山试验站

海底观测系统是海洋科学从“考察”转向“观测”的重要设施. 最近在杭州湾口外的东海内陆架(30°31′44″N, 122°15′12″E~30°31′34″N, 122°14′40″E)建成东海海底联网观测小衢山试验站. 该试验站包括双层铠装海底光电复合缆, 联接具有不同型号的水密接插头、实现能源自动供给和通信传输的基站特种接驳盒, 并在基站防拖网与仪器安装架上安装3 种海洋观测仪器; 光电复合缆通过海洋平台登陆, 由台上的太阳能蓄电池实施不间断的能源供应; 现场海洋观测数据通过光电复合缆传输到平台后经CDMA 无线网络实时发送到实验室服务器上.试验系统已于2009 年4 月开始正常运行, 在本文中将例举部分数据在近底边界层动力过程和海平面高度异常研究方面的初步应用, 分析了底应力在不同时间尺度上的变化规律以及2010年智利大地震引发的海啸对东海近岸的影响. 试验站的建成是我国海底观测网建设迈出的第一步, 不仅积累了经验, 而且一年多来的连续观测资料表明海底观测具有重要的科学价值.     

黑潮延伸体综合观测浮标的研制与应用

浮标是获取水文、气象等环境参数的重要观测技术手段,是现代海洋环境立体监测系统的重要组成部分.西太平洋黑潮延伸体海域是全球海洋动力过程最为复杂、海洋-大气相互作用最为关键的区域之一,也是全球系统性海洋观测相对缺乏的海区之一,传统的大型海气浮标很难在该海区长期存活.基于此,中国海洋大学研发了一种适用于中纬度海区高海况条件下的大型海气综合观测浮标系统(China Kuroshio Extension Observatory,CKEO).该系统面向深远海大浪、强流、狂风等复杂的工作环境,对高海况下的浮标系统、深水锚系系统、观测系统等做了针对性设计,增强了浮标在高海况下的稳定性和可靠性.截至2022年底,该系列浮标已连续在位工作3年,支撑了对黑潮延伸体海域海-气物质能量交换等科学问题的研究,为“透明海洋”立体观测网络提供了重要的深远海长期观测节点.     

中科院院士、同济大学海洋地质国家重点实验室汪品先撰文谈地球系统的第三个观测平台——从海底观察地球

随着新世纪的到来,海洋科学界正在着手建设海底观测系统网络,以探测和理解大洋系统的物理、化学、生物和地质等过程,这是继地面/洋面和空间之后观测地球系统的第三个平台--从海底进行连续的实时观测,将使得人类可长期"呆"在海里,从而改变人类和海洋的关系.     

从海底观察地球

随着新世纪的到来,海洋科学界正在着手建设海底观测系统网络,以探测和理解大洋系统的物理、化学、生物和地质等过程,这是继地面/洋面和空间之后观测地球系统的第三个平台——从海底进行连续的实时观测,将使得人类可长期"呆"在海里,从而改变人类和海洋的关系。     

海底观测系统及其工程布设

海底观测系统的建设标志着海洋开发和研究的新阶段。利用观测平台可实现全天候长期、连续的观测,为更全面、深入地了解人类生存的地球,揭开浩瀚的海洋下蕴藏的秘密提供基础。欧美的海底观测已经有十多年历史．最先的观测站是在近海设立,然后才推向远洋。例如,美国新泽西州1996年建成的“LE0—15”生态海底观测站,缆长仅10公里、水深15米,     

从海底观察地球——地球系统的第三个观测平台

随着新世纪的到来,海洋科学界正着手建设海底观测系统的网络,以探测和理解大洋系统的物理、化学、生物和地质等过程。这是继地面/洋面和空间之后,观测地球系统的第三个平台。从海底进行连续的实时观测,将使得人类可以长期“呆”在海里,从而改变人类与海洋的关系。同时,这第三平台还将提供窗口,窥测地球的内部过程。     

标准CMOS工艺下单片集成MSM光电探测器的 2 Gb/s光接收机

在标准互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor, CMOS)工艺下设计了1种单片集成金属-半导体-金属(metal-semiconductor-metal, MSM)光电探测器的光接收机. 带有源反馈和负米勒反馈电容的跨阻前置放大器用来提高光接收机的带宽. 由于MSM光电探测器具有较高的响应度, 所以光接收机的灵敏度得到改善. 由于MSM光电探测器的寄生电容较小, 在特许半导体0.35 μm工艺下实现了带宽为1.7 GHz的光接收机. 测试结果表明, 在-15 dBm的光功率和误码率为10^-9的条件下, 光接收机的数据传输速率达到了2 Gb/s. 在3.3 V电压下, 芯片的功耗为94 mW.     

海底光缆的结构与发展

1988年,在美国与英国、法国之间敷设了越洋的海底光缆(TAT-8)系统,全长6 700 km.这条光缆含有3对光纤,每对的传输速率为280 Mb/s,中继站距离为67 km.这是第一条跨越大西洋的通信海底光缆,标志着海底光缆时代的到来.1989年,跨越太平洋的海底光缆(全长13 200 km)也建设成功,从此海底光缆就在跨越海洋的洲际海缆领域取代了同轴电缆,远洋洲际间不再敷设海底电缆.     

北太平洋副热带西部模态水形成区海洋涡旋对冬季垂直混合过程的影响

利用国际ARGO观测中心2001年2~3月在黑潮再循环环流圈投放的浮标资料, 结合TRMM观测的海表温度资料和T/P-ERS卫星高度计资料, 分析了北太平洋副热带西部模态水形成区海洋涡旋对冬季上混合层的影响. 反气旋式暖涡增强了冬季局地的垂向混合过程, 形成较深的混合层及温度跃层, 有助于北太平洋副热带西部模态水的形成. 发现上世纪90年代, 96~98年对应北太平洋副热带西部模态水形成区的黑潮及黑潮延伸体海区的涡旋活动以气旋式冷涡为主, 较多的气旋式冷涡有效抑制了冬季上层海洋的垂向混合过程; 而93~95年则相反, 较多的反气旋式暖涡加强了冬季上层海洋的垂向混合过程.     

双极性二维异质结助力图像识别的感算一体化发展

<正>传统的图像识别系统由分立的光电探测器和计算机处理系统组成,由光电探测器先探测目标光信号,然后将探测到的光信号转换成电信号,再传输到计算机系统进行处理以达到识别的目的^[1～3].但是光电探测器在探测目标图像的同时会产生大量冗余信息,     

海底光缆的结构与发展

1988年,在美国与英国、法国之间敷设了越洋的海底光缆(TAT-8)系统,全长6700 km。这条光缆含有3对光纤,每对的传输速率为280 Mb/s,中继站距离为67 km。这是第一条跨越大西洋的通信海底光缆,标志着海底光缆时代的到来。1989年,跨越太平洋的海底光缆(全长13200 km)也建设成功,从此海底光缆就在跨越海洋的洲际海缆领域取代了同轴电缆,远洋洲际间不再敷设海底电缆。     

甚短距离光互连集成电路

甚短距离光互连高速集成电路技术把光电子器件和高速集成电路紧密结合起来, 可提供多条高速并行信号通道, 在短距离内传输达到上百Gb/s甚至Tb/s的总带宽. 本文介绍了甚短距离光互连高速集成电路基本结构, 从甚短距离光传输系统应用研究、光源与探测器、高速光电芯片封装技术和关键高速电路等几个方面, 介绍了国内外该领域的最新研究进展. 最后对甚短距离光互连集成电路应用前景进行了展望.     

肖特基型自驱动光电探测器件及其多场耦合性能调控

小型化和多功能化是微纳传感器件及其集成系统的主要发展目标.构建无源的自驱动传感器件是实现这一目标的有效途径.利用异质结接触形成的内建电场分离光生电子空穴对从而形成响应电流是实现自驱动光电探测的一种直接有效的方式.在异质结结构的自驱动光电探测器研究中,肖特基型自驱动光电探测器因具有光谱选择性强、响应频率快等特点而备受关注.本文重点介绍了近年来利用低维纳米材料构建的肖特基型自驱动光电探测器,阐释了利用应变/应力、通过界面调控优化器件性能的基本原理,展望了肖特基型自驱动光电探测器发展方向和研究目标.     

太阳望远镜高精度导行方法

介绍了太阳望远镜实时高精度导行方法.利用大面阵CCD采集主望远镜的全日面H?太阳像,实时获取太阳质心数据,并通过灰度阈值、质心位置判定、太阳像长短轴比率判定等多重逻辑消除云雾等不良天气带来的噪声,提高质心计算精度.采用面向连接的TCP/IP网络通信技术,将质心数据传输到望远镜导行控制端,进而驱动望远镜轴系控制系统实现闭环控制.上述硬件结构和软件算法相结合,不仅实现了高精度导行,还大大提高了望远镜导行系统的稳定性.同时,面向连接的TCP/IP网络通信控制技术,速度更快、更可靠,系统移植更便捷,并为远程控制和观测提供了技术接口.     

光电化学免疫分析研究进展

光电化学分析是近年建立起来的一种基于物质的光电转换特性而进行检测的新型分析方法,它具有灵敏度高、设备简单、易于微型化等特点.光电化学免疫分析则是光电化学分析与免疫反应的结合,体现了光电化学传感的高灵敏度和免疫反应的高特异性.其基本方法原理是,在光照条件下,光电活性物质将免疫反应转变为电信号,从而实现对待测物的定量测定.在过去10年中,伴随着光电化学分析技术的进步,光电化学免疫分析经历了快速发展的过程.本文介绍了光电化学免疫分析的方法原理和特点,对其代表性的研究工作进行介绍和评述,并展望其未来的发展趋势.     

智能视觉系统和实时光信息处理

对新一代智能视觉系统的研究和开发正在兴起。这是一种高层次的光电混合信息处理系统,其中光学对图像信息的快速、大容量、并行处理与数字技术互相渗透、密切结合,使信息和智能科学正在取得重大进展。《智能视觉系统和实时光信息处理》一文就这种视觉系统发展的背景、趋势和前景作了介绍。     

南海海底天然地震台阵观测实验及其数据质量分析

长期的海底天然地震观测由于技术上的困难而极富挑战性.为了在这一领域积累经验,同时揭示南海中央海盆残留洋脊下的岩石圈结构,在南海深海区进行了一次较大规模的被动源海底地震仪(OBS)台阵观测实验.本文简述了此次实验的仪器、OBS的布放和回收状况,着重从多个角度分析了所收集的海底地震记录的数据质量.地震波形分析表明回收的OBS记录质量良好,来自远震、区域性地震和马尼拉俯冲带内的小震的主要震相都清晰可辨.海底背景噪音频谱分析显示OBS记录的噪音水平要高于全球平均噪音模型,且水平和垂直分量的数据质量存在差异,反映了洋流对于OBS各分量的不同影响及各分量与海底的耦合状况;在5~10 s周期范围内,多个OBS台站存在着一个噪音低值区,且水平分量和垂直分量在此频段噪音水平很接近.这一特征与开放大洋的噪音特征不同,说明南海这一边缘海的双频微噪音(double frequency microseism,DFM)的能量来源并不是远源.还利用瑞雷面波的偏振方向规律确定了OBS台站水平分量的方位,并对典型地震的瑞雷面波进行了频散分析.此外,还总结了这一实验对于在南海进行长期的海底天然地震观测的经验和教训.     

浅谈电力系统高压电缆输电技术

高压输电是实现大容量或远距离输电的主要技术手段,也是输电技术发展水平的主要标志.文章针对电力电缆输电线路,分析了高压电缆主要设备的配置原则、参数选择等技术条件.通过合理确定护层接地方式,提高供电可靠性,在尽量提高电缆载流量的同时,正确认识载流量的确定方式.     

光敏剂AIPCS对新城疫病毒光动力学失活的初步研究

光电薄膜在激光作用下表现为多光子光电发射效应,前苏联列别杰夫研究所Schelev曾介绍用Ag-O-Cs光电阴极PV-001管检测2.94μm的光脉冲,其阈值灵敏度为10~8W/cm~2,他们认为可以用三光子、四光子甚至五光子效应来描述激光作用下的光电发射.     

酞菁复合膜的界面电子态

讨论了酞菁复合光接受体Mylar/Al/UCL/CGL/CTL的界面、界面的电子态和光电导性能 .光接受体A中CGL和CTL的界面电子态有效地加速了光生载流子的输运过程 ,导致光接受体A具有较低的残余电位和较高的感光灵敏度 .这种现象可以解释为光接受体A在辐照和电场作用下基于界面电子态的助感效应 ,也就是说界面电子态加速载流子从产生层向输运层能隙的注入 ,继之遵循一种界面电子态调制输运层中载流子传输过程的导电机制