延边大学学报(自然科学版)

Journal of Yanbian University(Natural Science)

光学与量子物理研究

  • 基于非厄米环形腔阵列的周期性光子阻塞的实现研究

    袁忠慧;于琳;赵振双;管思宇;朱爱东;

    为进一步提升单光子发射效率并增加系统的调控维度,本文基于一维非厄米微环谐振腔链的结构特性与SSH拓扑模型的理论基础,探讨了非厄米环形腔阵列的拓扑相变规律与光子统计特性.首先,在一维非厄米微环谐振腔链中引入纳米粒子,以实现单一谐振腔中2个光学模式的相位调控,同时诱导系统发生周期性拓扑相变;然后,通过数值模拟系统本征频率分析了系统的能带结构与边缘态特性,并利用等时二阶关联函数探讨共振条件下的光子统计行为.研究表明:在拓扑非平庸相下,边界腔可形成受保护的单一手性模态,且该边缘态对弱参数的扰动具有强的鲁棒性.在共振条件下,光子反聚束效应随相对相位角呈周期性振荡,实现了强光子阻塞效应,同时增强了光子反聚束效应的可控性.本文研究结果可为实现可控的单光子源提供理论和技术参考.

    2026年01期 v.52;No.161 1-6页 [查看摘要][在线阅读][下载 1199K]
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  • 表面等离子波导系统中基于连续域束缚态共振模间相位耦合的双频带单向无反射研究

    王麒然;安成守;金星日;

    为了实现双频带的单向无反射,本文构建了一个由T型共振器(由2个金属-绝缘体-金属组成)侧面耦合于一个金属-绝缘体-金属等离子波导构成的波导系统.利用该系统中上下层T型共振器所处的不同共振模式(弗里德里希-温根束缚态(FW-BIC)和等离子体诱导透明(PIT))的共振峰之间的相位耦合实现了双频带的单向无反射.研究表明,可以通过改变T型共振器的几何参数来实现FW-BIC和PIT 2种共振模式之间的转换.对该系统进行仿真模拟表明,当上部共振器处于FW-BIC共振模式,而下部共振器处于PIT共振模式时,系统呈现出双频带单向无反射特性,2个频带的反射率均接近0.9,且在单向无反射频带处存在单向吸收,吸收率均高于0.95.该研究结果可为研究滤波器、传感器和类二极管器件的设计和应用提供良好参考.

    2026年01期 v.52;No.161 7-12页 [查看摘要][在线阅读][下载 1190K]
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  • 手征波导QED系统中的单光子散射与非互易传输的研究

    杜荣波;刘洪雨;

    为了在波导QED系统中实现电磁诱导透明和单光子的非互易传输,提出了一个由2个不同跃迁频率的巨原子以编织结构耦合至一维波导的传输模型.在该模型中,每个巨原子通过2个非对称耦合点与手征波导模相互作用.利用实空间方法分析了单光子从左、右端入射的散射特性.理论分析与数值模拟表明:原子间的耦合强度与原子跃迁频率间的关系能够影响单光子的散射特性,并可利用这一关系实现电磁诱导透明;在双向不均匀耦合机制下,巨原子的编制结构会导致透射谱产生中心高传输区域和对称反射谷,利用这一现象可以制成双通道光子路由器;通过选取合适的失谐量、原子间的耦合强度以及左右传播波导模的耦合强度,可以实现单光子的非互易传输.本研究结果可为非互易量子开关的研究提供参考.

    2026年01期 v.52;No.161 13-19页 [查看摘要][在线阅读][下载 1192K]
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  • 电路QED系统中基于相位调制的多功能拓扑路由研究

    张可心;崔文学;

    为实现量子态在输出端口位置可调以及量子态可面向多端口的传输,本文基于电路QED系统设计了一个具有界面格点的量子网络模型.该模型由3条相同的一维Su-Schrieffer-Heeger(SSH)链通过界面格点耦合组成,其最近邻跃迁振幅与格点位置和相位调制相关,从而可通过调节相位参数灵活控制量子态的传输行为.研究表明:当引入固定相位差时,该模型可实现量子态由界面格点输入,并以等概率从位于不同链上且与界面格点等距的任意奇数格点输出;在系统能隙的拓扑保护下,量子态传输对轻微的对角无序、非对角无序以及时间无序均展现出强鲁棒性.本方案可为设计可编程、抗干扰的拓扑量子光学器件提供理论参考.

    2026年01期 v.52;No.161 20-25页 [查看摘要][在线阅读][下载 1257K]
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材料科学研究

  • 射频磁控溅射法制备Bi2O3:CdTe薄膜及其光电性质研究

    窦耀然;崔伟哲;顾广瑞;

    本文采用射频磁控溅射技术制备了Bi_2O_3掺杂的CdTe (Bi_2O_3:CdTe)薄膜,并研究了不同Bi_2O_3掺杂功率对Bi_2O_3:CdTe薄膜的结构、表面形貌以及光学和电学性质的影响.利用紫外-可见-近红外分光光度计、霍尔效应测量系统、X射线衍射(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FESEM)对薄膜进行了表征.对薄膜的XRD进行分析表明,薄膜以CdTe (111)衍射峰择优取向,且衍射峰强度随着掺杂功率的增加而逐渐降低.对薄膜的透射光谱进行研究表明,薄膜的可见光透过率和近红外透过率随着掺杂功率的增加而逐渐降低.对薄膜的FESEM进行分析表明,随着掺杂功率的增加,晶粒的形状未发生显著变化,但薄膜致密性有所增加.对薄膜的霍尔效应进行测试表明,薄膜的电阻率、载流子浓度和霍尔迁移率随掺杂功率的增加出现了先减小后增大的趋势.本文研究结果可为CdTe薄膜在光电领域中的应用提供参考.

    2026年01期 v.52;No.161 26-32页 [查看摘要][在线阅读][下载 1283K]
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  • 多色荧光粉Ca3La2W2O12:Er3+的发光性质及其在防伪和温度传感领域中的潜在应用

    陈文兵;田莲花;

    采用高温固相法合成了Ca_3La_2W_2O_(12):x%Er~(3+)荧光粉,利用XRD对荧光粉进行了结构表征,运用激发、发射光谱表征了荧光粉的发光特性,并利用变温发射光谱对荧光粉的温度敏感性进行了研究.研究表明:基质存在自激活发光,其激发带位于300~550 nm;其发射光谱在650~800 nm范围内有1个宽发射带,中心位于707 nm.Er~(3+)在250~500 nm范围内存在多处激发峰,最强峰的中心位于379 nm,且相应发射光谱中存在2个发射峰(524 nm、548 nm).由于两者激发波段部分重叠,因此样品在325~380 nm的光子激发下呈现由绿到红再到绿的可调发光.该荧光粉的最大绝对灵敏度S_a和相对灵敏度S_r分别为0.167 K~(-1)和1.230%K~(-1).上述表明,该荧光粉可为光学防伪和温度传感应用提供参考.

    2026年01期 v.52;No.161 33-41页 [查看摘要][在线阅读][下载 1410K]
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生物化学与药学研究

  • 人参内生菌株LB-4中挥发性成分的气相色谱-质谱分析研究

    闫莉莉;陈薇;朴艳;孙佳欣;王源富;李熙峰;

    为探讨人参内生菌株LB-4中的活性成分,本文依次用石油醚和乙酸乙酯提取了人参内生菌LB-4发酵液中的挥发性物质,并对其进行了气相色谱-质谱(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析.结果显示:经与质谱数据库进行比对以及对色谱峰采用峰面积归一化法进行计算,在人参内生菌LB-4的发酵液提取物中共鉴定出25个成分,并确定了它们的相对百分含量.其中,含量较高的特征性成分包括2,4-二叔丁基苯酚、2,6-二叔丁基对甲酚、反式-橙花叔醇、桉油烯醇、T-杜松醇、香叶基香叶醇、对甲酚.该结果可为人参内生菌的生物活性研究和进一步开发利用提供参考.

    2026年01期 v.52;No.161 42-45页 [查看摘要][在线阅读][下载 902K]
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  • 2-氟肉桂酸薯蓣皂苷元酯的抗弓形虫活性研究

    高源;王洁琼;金春梅;王思宏;

    针对薯蓣皂苷元抗弓形虫活性较弱的问题,本文以薯蓣皂苷元为母核,选取3-羟基为修饰位点,通过酯化反应杂合2-氟肉桂酸片段,并通过一步Steglich酯化反应合成了2-氟肉桂酸薯蓣皂苷元酯.利用~1H NMR、~(13)C NMR、~(19)F NMR、HRMS、IR等波谱技术以及量化计算,对2-氟肉桂酸薯蓣皂苷元酯的结构进行了确证.体外细胞实验结果显示,2-氟肉桂酸薯蓣皂苷元酯对弓形虫速殖子的半数抑制浓度(IC_(50))为(333.78±36.42)μmol·L~(-1),对正常肠上皮细胞(Intestine Epithelial Cells6,IEC6)的IC_(50)为(374.6±15.79)μmol·L~(-1),对弓形虫的选择性指数(Selectivity Index,SI)为1.12.利用分子对接和ADME预测显示,2-氟肉桂酸薯蓣皂苷元酯具有一定的成药潜力.本文研究结果可为抗弓形虫候选药物的研发提供数据支撑.

    2026年01期 v.52;No.161 46-52页 [查看摘要][在线阅读][下载 1048K]
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  • 桔梗皂苷D抑制脓毒症小鼠肝脏损伤的效果及其机制

    仲奕丹盛;赵子豪;孙瑞遥;朱美诺;李彦诺;刘轩池;刘依彤;朴善熙;金学军;

    为探究桔梗皂苷D是否能够有效抑制脓毒症小鼠的肝损伤和炎症反应,本文采用盲肠结扎穿孔法构建了脓毒症小鼠模型,并给予桔梗皂苷D药物干预.通过对小鼠生存率的分析发现,桔梗皂苷D能够显著提高脓毒症小鼠的7 d生存率.对小鼠肝脏指数及血清中AST、ALLT水平进行分析显示,桔梗皂苷D可改善肝脏组织的病理学损伤,并可抑制血清中炎性因子的释放.对小鼠进行蛋白免疫印迹实验表明,桔梗皂苷D可抑制小鼠肝脏组织中MAPK信号通路的激活.上述表明,桔梗皂苷D对盲肠结扎穿孔诱导的脓毒症小鼠肝损伤具有保护作用,其机制可能与桔梗皂苷D能够调控MAPK信号通路有关.该结果可为临床治疗脓毒症肝损伤提供新的思路和实验依据.

    2026年01期 v.52;No.161 53-57+70页 [查看摘要][在线阅读][下载 950K]
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智能制造与先进控制技术研究

  • 基于LSTM的参数自适应高阶滑模跟踪微分器研究

    陈曦;金山海;

    针对TD-2018高阶滑模跟踪微分器存在的跟踪性能和滤波性能失衡的问题,提出了一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)的参数自适应高阶滑模跟踪微分器(TD-LSTM).首先,TD-LSTM利用LSTM的序列建模能力,在离线训练过程中建立信号特征与最优参数L的映射关系;其次,TD-LSTM在在线应用过程中根据实时信号序列来预测最优L值,从而实现参数的自适应调整.仿真结果表明,TD-LSTM在处理强动态、含噪声的信号时,其跟踪精度和对随机噪声的抑制能力显著优于TD-2018;因此,TD-LSTM在机器人轨迹跟踪、飞行器姿态控制等领域具有良好的应用价值.

    2026年01期 v.52;No.161 58-63页 [查看摘要][在线阅读][下载 2025K]
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  • 一种基于激光散斑的曲面构件表面粗糙度测量方法

    李波;孙睿;孔德欣;赵德金;

    为提高基于激光散斑的曲面构件表面粗糙度测量方法的速度和精度,提出了一种基于尺寸归一化灰度梯度共生矩阵(SGGCM)特征与Kolmogorov-Arnold Network(KAN)回归模型的激光散斑测量方法.该方法通过平均强度梯度、二阶导数平均强度和信噪比3个参量来确定最佳的激光入射角度与光照强度;通过引入SGGCM在散斑图像中提取纹理特征,并构建了KAN网络以实现从特征到粗糙度的精准映射.对不同表面粗糙度的凹面和凸面进行实验表明,SGGCM+KAN的激光散斑测量方法的测量精度与GGCM+KAN的激光散斑测量方法接近,但SGGCM+KAN的激光散斑测量方法的测量速度和抗噪能力显著优于GGCM+KAN的激光散斑测量方法,且SGGCM+KAN的激光散斑测量方法能同时适用于凹面与凸面构件的粗糙度测量;因此,SGGCM+KAN的激光散斑测量方法可为复杂曲面薄壁件的粗糙度在线测量提供一种高效可行的技术手段.

    2026年01期 v.52;No.161 64-70页 [查看摘要][在线阅读][下载 1301K]
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  • 时间反转法用于缺陷定位的有限元仿真研究

    敖晖;黄光彩;宁世超;

    本文运用有限元方法对时间反转法进行了仿真研究.仿真结果表明,时间反转法不仅可以准确定位单个缺陷,而且也能准确定位多个缺陷.这表明采用将有缺陷时的边界信息减去无缺陷时的边界信息的时间反转法是有效的.同时,研究还表明获得有效且独特的缺陷信息是实现超分辨成像的关键途径.该研究结果可为时间反转法在超声无损检测中的运用提供理论支持.

    2026年01期 v.52;No.161 71-75页 [查看摘要][在线阅读][下载 1022K]
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  • 基于双目视觉识别的机器人避障偏差自动控制方法

    李素梅;罗青青;

    为了提高机器人避障的控制精度,本文提出了一种基于双目视觉识别的机器人避障偏差自动控制方法.首先,本文通过构建双目视觉系统,以及利用坐标系对齐和提取视差深度信息等操作,实现机器人对工作环境的深度感知和对障碍物空间坐标的获取;然后,利用鲸鱼算法将机器人环境空间坐标整合到栅格地图中,并采用寻优操作实现避障路径求解;最后,计算跟踪路径与规划路径的偏差,并采用PID控制器动态调整机器人的运动控制输入.测试结果表明,采用本文方法进行避障偏差控制时,算法的旋转角度超调量(低于4°)、机器人执行避障任务的总能耗(低于1 kJ)均显著优于改进海洋捕食者算法和改进BP-PID控制方法;因此,本文方法在机器人自主导航和避障的复杂场景中具有良好的应用价值.

    2026年01期 v.52;No.161 76-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1196K]
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  • 基于ANSYS的数控机床进给系统的热特性仿真分析

    牛萌萌;郑金艳;孟文静;

    针对数控机床进给系统运行中摩擦生热导致的温度场分布不均的问题,基于ANSYS平台构建了一个数控机床进给系统有限元仿真模型,以探究数控机床进给系统的热特性规律.利用简化的模型(保留螺母、丝杠与轴承等核心部件),分析核心部件之间的摩擦热源,采用分区细化策略以划分网格,精准设置热载荷与边界条件以探究进给速度、预紧力对系统热特性的影响.仿真结果表明:系统的温度随时间呈“缓慢升温—快速升温—趋近稳定”规律,高温集中于螺母与丝杠的接触段;进给速度、预紧力与稳态温度呈正相关;螺母与丝杠的稳态温度约为47℃,轴承温度约为30℃,该结果验证了系统摩擦生热与散热的动态平衡机制.利用搭建的实物实验平台对简化的进给系统进行验证显示,实验与仿真结果的稳态温度误差均在4%以内,进一步验证了模型的可靠性.研究可为进给系统的结构优化及其热性能的提升提供理论依据.

    2026年01期 v.52;No.161 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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统计科学与应用研究

  • 基于复合惩罚函数的多维生理与行为数据的体重变化预测研究

    佟汶泽;孙文渊;

    为提高多维生理与行为数据在个体减肥效果预测中的精度和模型的稳定性,构建了一个三重惩罚目标函数.该目标函数用块相关协方差矩阵构造组内相关结构,并通过引入L_1稀疏惩罚项、L_2~2稳定惩罚项和组-L_2惩罚项来构成三重惩罚项.研究结果表明,该方法在减肥效果预测任务中能够兼顾变量稀疏性、参数稳定性与组结构可解释性.与Ridge回归相比,该方法在测试集上的均方误差(MSE)更低、平均绝对误差(MAE)、决定系数(R~2)更高,表现出更优的预测性能.因此,该方法可为多维生理与行为数据的体重变化预测提供一种新的建模思路.

    2026年01期 v.52;No.161 89-94页 [查看摘要][在线阅读][下载 1180K]
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  • 征稿启事

    <正>《延边大学学报(自然科学版)》是由延边大学主办的自然科学类综合性学术刊物(季刊,国内外发行)。本刊立足本校,面向全国,主要刊登具有较高学术创新的自然科学类学术论文。来稿要求和注意事项如下:1.来稿要重点突出、条理分明、论据充分、数据可靠、文字简炼、图表清晰,每篇字数(包括图表)不超过8000字为宜。

    2026年01期 v.52;No.161 95页 [查看摘要][在线阅读][下载 893K]
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