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采用光子曲面微镜的平面自由空间光束耦合的临界分析
摘要。详细分析了使用平面和曲面光子微机电系统镜进行高斯光束的自由空间耦合。分析了理论背景和非理想效应，例如有限的微镜范围、球面微镜曲率不对称、轴未对准和微镜表面不规则。使用推导的公式从理论和实验上研究和比较平面（一维）、圆柱形（二维）和球面（三维）微镜的行为。分析重点关注曲面微镜曲率半径与入射光束瑞利范围相当的尺寸范围，也对应于参考光斑尺寸。考虑到可能的非理想性，推导出基于传输矩阵的场和功率耦合系数，用于一般微光学系统，其中考虑了微系统切向和矢状平面中的不同矩阵参数。结果以归一化量的形式呈现，因此研究结果具有普遍性，可应用于不同情况。此外，还制造了形状可控的硅微镜，并用于实验分析可见光和近红外波长的耦合效率。© 作者。由 SPIE 根据 Creative Commons Attribution 4.0 International 许可证出版。分发或复制本作品的全部或部分内容需要完全注明原始出版物，包括其 DOI。[DOI：10.1117/1.JOM.2.3.034001]
彗星拦截器 OPIC 仪器的光学像差模拟
2 理论分析 3 2.1 光学像差....................................................................................................................................................................3 2.1.1 球面像差....................................................................................................................................................................3 2.1.2 像散....................................................................................................................................................................................3 2.1.2 彗形像差....................................................................................................................................................................4 2.1.3 彗形像差....................................................................................................................................................................4 2.1.3 彗形像差.................................................................................................................................................................... . ... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .................................................................................................................................................................................................21 2.2 与 OPIC 的相关性 .................................................................................................................................................................................22 2.2.1 镜头和传感器像差 .................................................................................................................................................................................22 2.2.2 轨迹动力学效应 .................................................................................................................................................................................24
部分EM：经典电动力学
第2章。收费和导体（68 pp。）2.1。极化和筛选2.2。电容2.3。最简单的边界问题2.4。使用其他正交坐标2.5。可变分离 - 笛卡尔坐标2.6。可变分离 - 极性坐标2.7。可变分离 - 圆柱坐标2.8。可变分离 - 球形坐标2.9。电荷图像2.10。Green的功能2.11。数值方法2.12。运动问题（47）
添加剂制造-SMR实验室
由液态金属（LM）液滴组成的软，多功能复合材料的材料挤出（MEX）可以为从软机器人到可拉伸电子设备的一系列应用提供高度量身定制的性能。但是，了解LM墨水流变性和打印过程参数如何在MEX处理过程中重新配置LM液滴形状，以实现对属性和功能的原位控制。在此，确定这些复合材料的MEX期间哪个控制LM微结构，确定了哪些控制LM微结构。评估这些参数的相互作用和相互依赖性，并通过系统地调整每个单独的参数，将几乎球形的LM液滴转化为高度伸长的椭圆形形状，平均纵横比为12.4。的材料和过程关系是为LM墨水建立的，该墨水表明，在MEX期间，应实现从球形到椭圆形形状的LM微结构编程的墨水粘度阈值。此外，发现LM液滴上的薄氧化物层在液滴形状的重新配置和保留中起着独特而关键的作用。最后，提出了基于材料和过程参数的两个定量设计图，以指导MEX添加剂制造策略，用于调整LM-Polymer Inks中的液滴体系结构。这项研究所获得的见解实现了材料和制造的知情设计，以控制新兴的多功能软复合材料的微观结构。
石墨烯纳米片/钛酸钛含量聚合物纳米复合纤维：一种具有前所未有的电气，热机械和电磁特性的再制造的多功能材料
A novel, zero-waste and recycling plastic waste solution is introduced, to scalably produce graphene nanoplatelets/barium titanate (GNP/BaTiO 3 ) polymer nanocomposite fibrils.A comprehensive investigation is performed to evaluate the compatible and non-compatible recycled polypropylene (PP)/polyethyleneterephthalate (PET) blends combined with functional (electrical, piezoelectric,and dielectric) materials for in-situ fibril production.The nanocompositefibrils made from recycled PP, PET and GNPs/BaTiO 3 with high-aspect ratio disparity (400:1) are produced, which exhibit significantly enhanced electrical, thermomechanical, and electromagnetic characteristics.Single-screw extrusion is utilised to fabricate the fibrils with the in-situ fibril morphology of PET and GNPs/BaTiO 3 leading to improved electrical conductivity.It is demonstrated that such fibril morphology restricts the chain mobility of polymer molecules, and ultimately increases viscosity and strain energy.Moreover, the study demonstrates a positive reinforcement effect from the utilisation of PET fibrils and GNPs/BaTiO 3 in a PP matrix, dominated by the high-aspect ratio, stiffness, and thermal stability of GNPs/BaTiO 3 .Furthermore, it is observed that the mechanical properties and tension-bearing capacity of the PP are significantly improved by such incorporation.The study also demonstrates that the protection of the remanufactured nanocomposites against electromagnetic interference is significantly improved with the increasing GNPs/BaTiO 3 content and the morphological transition from spherical to fibril-shaped PET.
DNA 扭转研究的光学扭矩计算和测量
摘要 角光阱 (AOT) 是一种用于测量生物分子扭转和旋转特性的强大仪器。迄今为止，AOT 对 DNA 扭转力学的研究是使用高数值孔径油浸物镜进行的，该物镜允许强捕获，但不可避免地会因玻璃-水界面而引入球面像差。然而，这些像差对扭矩测量的影响尚未通过实验完全了解，部分原因是缺乏理论指导。在这里，我们提出了一个基于有限元法的数值平台，用于计算捕获石英圆柱上的力和扭矩。我们还开发了一种新的实验方法，通过使用 DNA 分子作为距离标尺来准确确定由于球面像差导致的捕获位置偏移。我们发现计算和测量的焦移比非常一致。我们进一步确定了角陷阱刚度如何取决于陷阱高度和圆柱体与陷阱中心的位移，并发现预测和测量之间完全一致。作为对该方法的进一步验证，我们表明 DNA 固有的 DNA 扭转特性可以在不同的陷阱高度和圆柱位移下稳健地确定。因此，这项工作奠定了一个理论和实验框架，可以很容易地扩展到研究施加在具有任意形状和光学特性的粒子上的捕获力和扭矩。
流式优化的3D高斯脱落
3D高斯脱落（3DGS）已成为一种开创性的3D场景表示技术，提供了前所未有的视觉质量和渲染效率。但是，3DGS场景的大量数据卷在流媒体上构成了重大挑战。现有对3DGS的研究主要集中在压缩和提高效率上，忽略了流传输的具体质量。此外，3DG中的球形谐波颜色表示使基于视口的传输分配复杂化。在没有明显质量下降的情况下实现层次结构高斯流也是一个重大挑战。为了应对这些挑战，我们提出了SRBF-Gaussian，这是一种彻底改变传统3DGS格式的新范式。我们的方法基于球形径向基础函数（SRBF）和HSL颜色空间引入了与视口有关的颜色编码，从而可以选择性地传输与视口相关的颜色数据。这在保持视觉质量的同时减少了数据传输。我们实施自适应高斯修剪和传输，以适应当前的视口和网络条件。补充 - 我们开发了连贯的多级高斯表示，以在质量水平之间平稳过渡。我们的系统结合了用户 - 行为感知的流策略，以预测和预先提取相关数据。在云VR方案中，我们的方法表明了实质性改善，PSNR增长了5.63％-14.17％，延迟下降7.61％-59.16％，总体经验质量（QOE）提高了10.45％-30.12％。
曲面 CMOS 成像传感器：开发和可靠性测试结果
与目前的平面传感器相比，曲面成像传感器可显著减小成像系统的尺寸、重量和成本，同时减轻离轴光学像差。在过去二十年中，解锁这些关键功能引起了主要参与者的兴趣。SILINA 一直在开发一种可适应各种传感器特性的 CMOS 图像传感器弯曲工艺。该工艺使图像传感器能够变形为各种形状，从而最大限度地提高每个成像系统的性能。事实上，曲面 CMOS 图像传感器 (CIS) 有助于制造紧凑型光学仪器，尤其是成像仪、望远镜和光谱仪。简化光学系统可以将光机约束从设计阶段释放到集成阶段。如今，自由曲面光学元件参与了满足紧凑、快速、广角和高分辨率系统共同需求的解决方案的开发。然而，自由曲面在制造和计量方面仍然极其昂贵。此外，场曲像差仍然难以校正，而曲面 CIS 则为此提供了合适的解决方案。2021 年初，SILINA 展示了球面和非球面 CIS 的制造，为光学系统设计开辟了新领域。光学设计师现在可以考虑各种传感器形状，通过考虑球面、非球面或更复杂的焦面来优化他们的系统。
虚拟脑电图电极
背景：在临床实践中，EEG 是通过视觉评估的。出于实际原因，记录通常需要使用较少数量的电极，而伪影会使评估变得困难。为了规避这些障碍，可以使用不同的插值技术。这些技术通常在电极密度较高时表现更好，而在远离电极的区域插值的值可能不可靠。使用学习皮质电场的统计分布并预测值的方法可能会产生更好的结果。新方法：基于卷积层的生成网络经过训练，可以从 4 或 14 个通道上采样，或动态恢复单个缺失通道以重新创建 21 通道 EEG。来自坦普尔大学医院 EEG 数据库的 1,385 名受试者的 5,144 小时数据用于训练和评估网络。与现有方法的比较：将结果与球面样条插值进行比较。使用了几种统计测量方法以及由委员会认证的临床神经生理学家进行的视觉评估。总体而言，生成网络的表现明显更好。经验丰富的 EEG 解释人员将真实数据和网络生成的数据评定为人工的示例数量没有差异，而插值生成的数据的数量则明显更高。此外，随着纳入的受试者数量的增加，网络性能得到改善，在 5 – 100 名受试者的范围内效果最佳。结论：使用神经网络恢复或上采样 EEG 信号是球面样条插值的可行替代方案。
使用社交媒体分析罕见疾病的探索性研究
摘要 罕见病影响着大约 3000 万美国人，由于对这种疾病缺乏了解和缺乏适当的研究，临床医生往往对这种疾病了解甚少。患有罕见病的患者往往得不到很好的治疗，尤其是那些患有极其痛苦的慢性颌面部罕见疾病的患者。由于缺乏结构化知识，这类患者经常选择社交媒体向以患者为中心的社交媒体社区中的同龄人寻求帮助，从而每天产生大量非结构化数据。我们研究是否可以使用机器学习来组织这些非结构化数据，以帮助罕见病社区的成员更有效地实时找到相关信息。我们选择了三叉神经痛 (TN)，一种极其痛苦的罕见疾病，作为案例研究，并收集了 20,000 条社交媒体 TN 帖子。我们根据消息长度将 TN 帖子分为 Twitter（非常短）和 Facebook（短、中、长）数据集，并进行了三次聚类实验。结果显示，在速度方面，GSDMM 在对 Facebook 进行聚类时，尤其是在短消息方面，表现优于 K-means 和球形 K-means。对于长消息，当使用 K-means 和球形 K-means 时，MDS 缩减效果优于 PCA。我们的研究表明，需要进一步的主题建模，以便在基于每个集群内帖子的语义分析的高级集群之间进行利用。1. 简介