Continuous-wave and Q-switched operation of a resonantly pumped Ho:YAlO3 laser

We demonstrated continuous-wave ( CW) and Q-switched operation of a room-temperature Ho: YAlO3 laser that is resonantly end-pumped by a diode-pumped Tm: YLF laser at 1.91 mu m. The CW Ho: YAlO3 laser generated 5.5 W of linearly polarized (E parallel to c) output at 2118 nm with beam quality factor of M-2 approximate to 1.1 for an incident pump power of 13.8 W, corresponding to optical-to-optical conversion efficiency of 40%. Up to 1-mJ energy per pulse at pulse repetition frequency (PRF) of 5 kHz, and the maximum average power of 5.3-W with FWHM pulse duration of 30.5 ns at 20 kHz were achieved in Q-switched mode. (C) 2008 Optical Society of America.

Diode-pumped Q-switched Tm:YAP laser with a pump recycling scheme

We reported on a diode end-pumped AO Q-switched Tm:YAP laser at 1937 nm. The average output power was 3.9 W, with a slope efficiency of 29.4% and optical-optical conversion efficiency of 21.6% at a 5-kHz repetition rate. The temperature dependency of the output power and the pulse width at different repetition rates were investigated in details.

Judd-Oflet analysis of spectrum and laser performance of Ho:YAP crystal end-pumped by 1.91-mu m Tm:YLF laser

The Ho:YAP crystal is grown by the Czochralski technique. The room-temperature polarized absorption spectra of Ho:YAP crystal was measured on a c-cut sample with 1 at% holmium. According to the obtained Judd-Ofelt intensity parameters Omega(2) = 1.42 x 10(-20) cm(2), Omega(4) = 2.92 x 10(-20) cm(2), and Omega(6) = 1.71 x 10(-20) cm(2), this paper calculated the fluorescence lifetime to be 6 ms for I-5(7) -> I-5(8) transition, and the integrated emission cross section to be 2.24 x 10(-18) cm(2). It investigates the room-temperature Ho:YAP laser end-pumped by a 1.91-mu m Tm:YLF laser. The maximum output power was 4.1 W when the incident 1.91-mu m pump power was 14.4W. The slope efficiency is 40.8%, corresponding to an optical-to-optical conversion efficiency of 28.4%. The Ho:YAP output wavelength was centred at 2118 nm with full width at half maximum of about 0.8 nm.

探索一种监测典型草原草场退化的新方法--结合群落样方调查资料和卫星遥感数据（TM）

大范围、实时、准确地监测典型草原地区草场退化或健康状况对于草原生态系统的保育、农牧业的可持续性发展具有非常重要的意义。比起传统的群落学研究方法，遥感技术对于监测大尺度的植被状况具有无可争议的优越性，并且已经被广泛引入监测植被覆盖变化的研究中。本项研究系统地分析、综述了过去用非遥感手段对放牧和草场退化的关注和研究，介绍了遥感技术应用于植被研究的理论基础、主要途径（植被指数）、有关领域的研究进展。特别是本文提出草场退化状况或整体健康状况可以由基干相互独立的层面表示，而过去监测植被变化主要依赖的NDVI等植被指数只能监测草原植被的个别层面（总量层）。 本文以草场放牧退化比较典型的内蒙古锡林河流域为研究对象，在进行了大量的野外样方调查的基础上，提出一种结合群落样方调查和遥感技术的监测草场健康状况的新方法。本文引入主成份分析方法（PCA），从包含12个反映群落各方面信息的变量中提取出3个有特定生态学意义的主成份，并进一步对其进行分析组合，得出一个能比较敏感、全面反映群落健康状况的新指标-草场健康指数（GHI）。 从6波段的植被光谱反射数据中比较理想地提取出2个主成份：可见光因子和红外光因子。表征群落总量、放牧退化的主成份和GHI与样方光谱反射值有相当的相关性，由此得到GHI与可光、红外光因子的回归模型。 应用此模型到卫星遥感数据（TM），得到GHI影像，并与同一数据的NDVI影像作对比研究，发现GHI在反映放牧等人为干扰对草原植被的影响效应方面比NDVI有明显的优点。此外，GHI影像对植被分布格局，特别是斑块结构有更好的显示效果。应用GHI到历史TM数据，对所研究地域的植被覆盖变化、农牧业的变迁模式等进行了定性研究。研究还发现有较长放牧史的过度放牧区的植被类型没有沿牧压梯度的规律性分布，而是呈随机斑块分布模式。

Mode coupling and vertical radiation loss for whispering-gallery modes in 3-D microcavities

The characteristics of whispering-gallery modes (WGMs) in 3-D cylindrical, square, and triangular microcavities with vertical optical confinement of semiconductors are numerically investigated by the finite-difference time-domain (FDTD) technique. For a microcylinder with a vertical refractive index 3.17/3.4/3.17 and a center layer thickness 0.2 mu m, Q-factors of transverse electric (TE) WGMs around wavelength 1550 nm are smaller than 10(3), as the radius R < 4 mu m and reach the orders of 10(4) and 10(6) as R = 5 and 6 mu m, respectively. However, the Q-factor of transverse magnetic (TM) WGMs at wavelength 1.659 mu m reaches 7.5 x 10(5) as R = 1 mu m. The mode coupling between the WGMs and vertical radiation modes in the cladding layer results in vertical radiation loss for the WGMs. In the microcylinder, the mode wavelength of TM WGM is larger than the cutoff wavelength of the vertical radiation mode with the same mode numbers, so TM WGMs cannot couple with the vertical radiation mode and have high Q-factor. In contrast, TE WGMs can couple with the corresponding vertical radiation mode in the 3-D microcylinder as R < 5 mu m. However, the mode wavelength of the TE WGM approaches (is larger than) the cutoff wavelength of the corresponding radiation modes at R = 5 mu m (6 mu m), so TE WGMs have high Q-factors in such microcylinders too. The results show that a critical lateral size is required for obtaining high, Q-factor TE WGMs in the 3-D microcylinder. For 3-D square and triangular microcavities, we also find that the Q-factor of TM WGM is larger than that of TE WGM.

Investigation of vertical radiation loss for whispering-gallery modes in 3-D microresonators by FDTD simulation

The vertical radiation loss of three-dimensional (3-D) microresonators is investigated by 3-D finite-difference time-domain (FDTD) simulation. The simulation shows that the vertical radiation causes an important loss in the microresonators with weak waveguiding, and result in decrease of the quality factors (Q-factors) of whispering-gallery (WG) modes. Through the simulation, we find that TM-like modes have much weaker vertical radiation loss than TE-like modes. High Q-factor TM-like modes are observed in the 3-D microresonators with weak vertical waveguiding, but the Q-factors of TE-like modes decrease greatly.

人类带3蛋白胞质片段的表达纯化及其性质表征

带3蛋白胞质片段(cdb3)具有多种生理功能：它可以将膜和膜骨架蛋白相联，起着维持细胞形状以及沟通内外环境的作用。而且，它还通过与多个糖酵解酶的相互作用来调节红细胞内糖酵解速率。它的这些功能很大程度上归因于它的分子柔性大，可以通过各种构象与膜蛋白、糖酵解酶等竞争性结合。 在本文中，我们首先运用分子克隆技术在大肠杆菌BL21(DE3)中成功地构建pET28b-cdb3表达体系。经37℃培养至OD600达0.6时，加入1mM IPTG ，于30℃诱导表达cdb3蛋白。经离子交换和亲和层析两步纯化得到电泳纯的具有生物活性的cdb3蛋白。之后，我们首次较为系统地表征了cdb3蛋白的构象特点：在常规的生理环境下, cdb3蛋白呈现典型的α-螺旋、β折叠二级结构， cdb3的四个Trp残基很大程度地包埋于疏水环境中；随溶液GuHCl浓度增加，cdb3 的四个Trp残基逐渐暴露于极性环境中；当pH值从6.0升高到10.0时，cdb3的Tm值逐渐降低约15℃，其内源荧光强度增加两倍，并在pH 7.2和pH9.2处呈现拐点，而蛋白的二级结构却没有发生变化。金属离子Cd2+、Ca2+、Cu2+、Co2+、Mg2 、Zn2+的结合位点在cdb3蛋白的Trp残基附近，而50μM的金属离子对重组cdb3蛋白的二级结构影响微小。最后，我们合成了cdb3蛋白N端肽段1－23，发现其在水溶液中呈无规卷曲结构，TFE可诱导其形成α螺旋，当TFE浓度增至80%时α螺旋含量达最高。无规卷曲的肽段不与醛缩酶相结合，其以α螺旋形式与醛缩酶相结合。 ATP可与肽段、重组cdb3蛋白结合，并对其光谱学性质有一定影响。当ATP浓度达到3mM时，重组cdb3蛋白发生聚集。

LP-MOVPE生长的低阈值1.3μm InGaAsP/InP 压、张应变交替 MQW 激光器特性

国内首次报道了LP-MOVPE法生长高质量的高、张应变交替InGaAsP多量子阱结构的研制过程及其材料的高精度X-ray双晶摇摆衍射曲线和荧光光谱特性表征。经过双腔面镀增透射膜后，其TE模与TM模自发发射谱光强差为3dBm，呈现偏振补偿特性。

基于TM影像的黑土区表层土壤有机碳空间格局研究

土壤有机碳是陆地生态系统的一个动态组成部分，其储量、分布及其转化在陆地碳循环中起着重要的作用，是土壤肥力的核心指标之一。土壤有机碳含量的多少及其空间分布特性受气候、母质、地形等结构性因子以及施肥、耕作等随机性因子的影响。作为陆地生态系统中的一个区域化随机变量，土壤有机碳在系统内部垂直和水平方向上发生变化的同时，参与大气圈和生物圈这两个碳库之间的循环。为了揭示土壤有机碳的空间分布特性，传统统计学、地统计学、遥感与地理信息系统等方法被相继引入且逐渐走向成熟，其中，利用遥感与地理信息系统相结合的方法来反演土壤有机碳库储量及其空间分布格局为越来越多的专家学者所重视。本文在对不同方法基本理论进行简单阐述的基础上，对利用Landsat TM影像分析表层土壤有机碳格局的可行性进行了分析，并就遥感技术在反演表层土壤有机碳的空间分布格局中的应用前景进行了展望。 以黑龙江省部分黑土地区为研究对象，在不同时空尺度下分析了表层土壤有机碳与Landsat TM影像的TM1－TM5、TM7六个波段以及由其计算出的NDVI、NDTI、NDI5、NDI7、NDSVI、SAVI、RDVI和MSAVI 8个遥感指数之间的相关性。结果表明当Landsat TM影像的成像时间为2002年9月份时：(1)小尺度下表层土壤有机碳与TM1极显著相关(r=0.32, p<0.01)，与TM2、TM3和NDSVI显著相关(p<0.05)，相关系数分别为r=0.27，r=-0.29，r=0.26。(2)大尺度下，表层土壤有机碳与TM1、TM2、TM5和NDI5存在极显著的正相关(p<0.01)，相关系数分别为r=0.30，r=0.34，r=0.35，r=0.32；而与NDI7之间存在显著相关性(r=0.27, p=0.02)。(3)当空间尺度一定时，在不同的时间尺度下与表层土壤有机碳具有显著相关性的遥感指标不同。(4)在大尺度下利用遥感技术测定法得到的回归模型对表层土壤有机碳空间分布格局具有较好的预测效果(R2=0.7097, p<0.05)；(5)在大尺度下海拔高于200 m的地区表层土壤有机碳浓度显著高于海拔低于200 m的地区(p<0.05)。 通过分别利用地统计方法和遥感技术测定法分析海伦市表层土壤有机碳的空间分布格局，以步长为6170m时球状模型对表层土壤有机碳进行了拟合并利用Kriging插值方法得到了海伦市表层土壤有机碳分布格局；将这一结果与我们利用Landsat TM影像通过遥感技术测定方法得到表层土壤有机碳空间格局进行比较发现：在精度一致的前提下，遥感技术测定法在所需样本数量约为地统计方法的一半，同时在所消耗的人力、物力以及在时间上的循环周期等方面，遥感技术测定方法与地统计方法相比也有着明显的优势。

TM数字图像处理中应用专家系统方法辅助土壤分类的研究——以吉林省农安县波罗泡窗口为例

本研究从探索新的、更有效的卫星遥感影像计算机辅助分类方法着眼，从在TM影像上识别土壤类型着手，将专家系统方法应用于到卫星遥感影像计算机辅助分类领域，并作了研究的尝试。通过RSCES在试验窗口区的初步工作结果可以看出，将专家系统方法引入到计算机辅助分类领域是可行的、实用的、有价值的，同时也代表了本领域的发展方向。在研究过程中可以得出以下几点认识。（1）目视判读经验表明，计算机对遥感影像的判读将从过去的单纯利用每个像元的光谱特征，发展到一个新的阶段，即对像元的空间关系以及多种辅助信息的综合应用；分析方法也将从精确的数学模型发展到应用判断性知识不确定性知识的专家系统分析。这代表了遥感图像计算机判读的发展方向。（2）在使用专家知识的基础上，各种辅助数据，包括地形图和原有专题力数据，寻于改善判读精度可以发挥重要的作用。（3）将专家系统应用于计算机辅助判读，目前国内外虽然做了一些工作，但还处于初期阶段，正处于发展完善之中，因此，专家系统的设计和建造没有现成的方法和严格的途径可资遵循。专家系统是一门多学科的交叉科目，在系统的建造过程中，尤其需要领域专家与系统设计人员的密切配合，相互合作。

基于Landsat TM的西安市城市热岛效应研究

IEECAS SKLLQG

基于TM影像的表层土壤有机碳空间格局

土壤有机碳是土壤肥力的核心指标之一,理解其空间分布格局对促进精准农业的发展和科学施肥具有重要意义。本研究旨在检验TM影像结合地面采样数据分析黑龙江省黑土分布区表层土壤有机碳空间分布格局的可行性。结果表明:1)表层土壤有机碳浓度与TM5波段呈显著正相关(r=0.553,P<0.01),与TM4、TM5波段影像像素值之间满足二次多项式回归关系(R2=0.6791,P<0.05);2)回归模型对表层土壤有机碳空间分布格局具有较好的预测效果(R2=0.7097,P<0.05);3)海拔高于200m的地区表层土壤有机碳浓度显著高于海拔低于200m的地区(P<0.05)。